当前位置:主页 > 科技论文 > 电子信息论文 >

毫秒脉冲激光致CCD探测器损伤的热力学研究

发布时间:2018-06-12 04:49

  本文选题:毫秒脉冲激光 + 温升 ; 参考:《长春理工大学》2017年硕士论文


【摘要】:本文针对毫秒脉冲激光辐照行间转移型彩色面阵CCD探测器的热力损伤过程进行了理论和实验两方面研究。理论研究方面,基于热传导方程和热弹性力学方程,建立毫秒脉冲激光辐照行间转移型彩色面阵CCD多层结构的三维热力耦合物理模型。针对行间转移型彩色面阵CCD探测器的特殊结构,利用COMSOL Multiphysics有限元模拟软件对毫秒脉冲激光作用行间转移型彩色面阵CCD的损伤过程进行仿真模拟。得到行间转移型彩色面阵CCD探测器在不同激光能量密度和脉冲宽度的条件下的瞬态温度场与应力场的时间、空间分布,并对其变化规律进行分析。在实验研究方面,搭建毫秒脉冲激光辐照行间转移型彩色面阵CCD探测器的损伤测试实验系统,通过该系统对毫秒脉冲激光辐照行间转移型彩色面阵CCD探测器的热力损伤过程进行实验研究。得到CCD表面中心点温度、表面形貌、视频图像、移位寄存器的传输时钟和复位时钟信号随激光能量密度和脉冲宽度的变化规律,并对实验结果进行分析。对比仿真和实验的结果,可以发现两者的规律基本相同。说明本文建立的热耦合模型具有一定的准确性。通过对毫秒脉冲激光辐照行间转移型彩色面阵CCD探测器的热力损伤的理论和实验研究,最终得出结论:毫秒脉冲激光对行间转移型彩色面阵CCD探测器的破坏主要是由热力损伤造成的。本文研究结果为激光对CCD探测器的损伤研究和激光加工技术的改进及完善工作,提供了理论基础。
[Abstract]:In this paper, the thermal damage process of interline transfer color array CCD detector irradiated by millisecond pulse laser is studied theoretically and experimentally. In theory, based on heat conduction equation and thermoelastic equation, a three-dimensional thermo-mechanical coupled physical model of interline transfer color array CCD multilayer structure irradiated by millisecond pulse laser is established. Aiming at the special structure of the interline transfer color array CCD detector, the damage process of the interline transfer color array CCD under the action of millisecond pulse laser is simulated by using COMSOL Multiphysics finite element simulation software. The temporal and spatial distribution of transient temperature field and stress field of interline transfer color array CCD detector under different laser energy density and pulse width are obtained, and its variation law is analyzed. In the aspect of experimental research, the damage test system of interline transfer color array CCD detector irradiated by millisecond pulse laser is built. The thermal damage process of interline transfer color array CCD detector irradiated by millisecond pulsed laser is studied experimentally. The changes of CCD surface center temperature, surface morphology, video image, shift register transmission clock and reset clock signal with laser energy density and pulse width are obtained, and the experimental results are analyzed. By comparing the simulation results with the experimental results, it can be found that the laws of the two are basically the same. It shows that the thermal coupling model established in this paper has certain accuracy. Theoretical and experimental study on thermal damage of interline transfer color array CCD detector irradiated by millisecond pulsed laser is carried out. Finally, it is concluded that the damage of interline transfer color array CCD detector caused by millisecond pulse laser is mainly caused by thermal damage. The results of this paper provide a theoretical basis for the study of laser damage to CCD detectors and the improvement and improvement of laser processing technology.
【学位授予单位】:长春理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN249;TN386.5

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 栗兴良;牛春晖;马牧燕;吕勇;;单脉冲激光损伤CCD探测器的有限元仿真[J];激光技术;2016年05期

2 于醒;刘国栋;张蓉竹;;激光热效应对CCD探测响应过程的影响[J];光学与光电技术;2015年05期

3 王彦斌;陈前荣;亓凤杰;李华;王敏;邹前进;;光电探测器的黑白屏现象及相应阈值的测算方法[J];半导体光电;2015年02期

4 吴敏;李晓英;牛春晖;吕勇;;单脉冲激光辐照CCD探测器热效应仿真研究[J];激光杂志;2014年12期

5 聂劲松;王玺;李化;卞进田;郝向南;;1.06μm激光辐照CCD探测器的热力效应分析[J];红外与激光工程;2013年S2期

6 李化;王玺;聂劲松;卞进田;雷鹏;郝向南;;脉冲宽度对CCD探测器激光损伤效果的影响[J];红外与激光工程;2013年S2期

7 王玺;聂劲松;李化;雷鹏;郝向南;;1064nm高重频激光对可见光CCD探测器的干扰实验[J];红外与激光工程;2013年S2期

8 孙静;刘国栋;杜立峰;张蓉竹;;激光探测过程中CCD的串音饱和现象分析[J];光学技术;2013年06期

9 朱志武;张震;程湘爱;黄良金;刘泽金;;单脉冲激光对CCD探测器的硬损伤及损伤概率[J];红外与激光工程;2013年01期

10 郝向南;聂劲松;李化;卞进田;;短脉冲激光对硅基探测器的热作用模型选择[J];强激光与粒子束;2012年02期

相关博士学位论文 前3条

1 刘剑;毫秒级脉冲激光辐照脆性材料的热—力学效应[D];南京理工大学;2011年

2 张震;可见光CCD的激光致眩现象与机理研究[D];国防科学技术大学;2010年

3 王世勇;激光对CCD探测器干扰损伤的研究及模糊评估[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2002年

相关硕士学位论文 前6条

1 魏智;毫秒脉冲激光辐照硅基PIN的热应力研究[D];长春理工大学;2014年

2 彭博;毫秒脉冲激光辐照CCD图像探测器的热应力研究[D];长春理工大学;2014年

3 高刘正;激光辐照破坏CCD的微观机理分析[D];国防科学技术大学;2013年

4 王明;飞秒激光对CCD的损伤效应及机理研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年

5 范广鑫;脉冲激光对光电探测器损伤效应的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

6 王金宝;激光辐照可见光面阵Si-CCD探测器实验研究[D];国防科学技术大学;2003年



本文编号:2008441

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2008441.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户ee569***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com