激光辐照CCD温度场与热应力场的研究

• 作者: 刘宁 刘帅 张帆 梁振江 牛燕雄
• 来源期刊: 激光技术
• 学科: 物理学
• 关键词: 激光物理 激光破坏 温度场 热应力场 CCD
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 光电对抗与强激光技术
• 页码范围: 433-437
• 页数: 5页
• 分类号: O437
• 字数: 2818字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.03.025

摘要

为了研究了激光与CCD传感器的作用过程及损伤机理,采用有限元分析的方法,对波长1.06μm的连续激光辐照行间转移型面阵CCD进行了理论分析和仿真研究.以基底Si表面激光辐照区域为热源建立热力耦合模型,模拟得出了CCD的温度分布和热应力分布.通过对比分析其组成材料的温度损伤和应力损伤所发生的时间,发现应力损伤先于温度损伤.结果表明,作为固定边界和自由边界的交汇处,基底Si下表面边缘处热应力于激光作用0.1s时最先超过破坏阈值120MPa,发生应力破坏;Si材料产生由下表面边缘向中心的滑移,基底逐步脱离固定;激光作用0.3s时,遮光Al膜与SiO2膜层也因热应力超过两种材料的附着力100MPa,而产生沿径向由内向外的Al膜层剥落的应力破坏行为,这种行为将加快基底Si材料的滑移,最终致使整个CCD因脱离工作位置而失效.该研究成果为CCD传感器的激光损伤及防护提供了理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张帆	北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院	31	99	6.0	8.0
2	牛燕雄	北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院	44	206	7.0	13.0
3	刘宁	北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院	27	101	6.0	9.0
4	梁振江	北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院	4	11	3.0	3.0
5	刘帅	北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院	5	12	2.0	3.0