高斯激光辐照焦平面探测器温度场分析与仿真

发布时间：2017-08-30 23:35

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【摘要】：为了研究激光辐照焦平面探测器的温度效应,采用ANSYS有限元软件建立高斯脉冲激光辐照锑化铟红外焦平面探测器的3维结构分析模型,并对该探测器3维温度场效应进行了研究。结果表明,激光辐照下,探测器最大温度出现在最上层的锑化铟芯片上,探测器最大温度达到锑化铟芯片熔点温度798K时,将会引起探测器的热熔融损伤,且熔融损伤阈值受到脉宽、光斑半径等激光参量的影响;高斯脉冲激光辐照下,探测器中各层材料的温度场分布呈现出非连续的高温极值区域,其主要原因是位于锑化铟红外焦平面探测器中间层相间分布的铟柱和底充胶具有迥异的热学性质,并且造成探测器温度场云图中锑化铟芯片、底充胶与硅读出电路高温极值区域形成类似于互补的高温分布。这为进一步研究温升效应引起的应力场分布、提高探测器激光防护性能提供了重要的理论分析依据。
【作者单位】： 河南科技大学信息工程学院;河南科技大学电气工程学院;
【关键词】： 激光技术 脉冲激光 温度场 损伤阈值 ANSYS软件
【基金】：国家自然科学基金资助项目(61205090;61107083) 河南省教育厅资助项目(14A510003)
【分类号】：TN215
【正文快照】： 引言锑化铟(indium antimonide,In Sb)红外焦平面探测器是集红外探测、光电转化与信号读出于一体的光电传感器,具有灵敏度高、环境适应好、抗干扰能力强、重量轻、功耗低等优点,被广泛应用于航空航天、国防气象、工业和医用成像等军用民用领域[1-2]。但是由于红外探测器是弱光

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