毫秒脉冲激光致CCD探测器损伤的热力学研究

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。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外发展现状

1.3 本文研究内容

第二章 毫秒脉冲激光致CCD探测器热力损伤的理论研究

2.1 行间转移型彩色面阵CCD简介

2.2 激光辐照CCD的热应力基本理论

2.3 毫秒脉冲激光辐照CCD探测器热力模型

2.4 本章小结

第三章 毫秒脉冲激光致CCD探测器热力损伤的仿真研究

3.1 仿真模型的建立

3.2 仿真结果与分析

3.3 本章小结

第四章 激光致CCD探测器热力损伤的实验研究

4.1 实验装置与方法

4.2 实验结果与分析

4.3本章小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献

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