本文關(guān)鍵詞：激光輻照CCD溫度場與熱應(yīng)力場的研究　出處：《激光技術(shù)》2017年03期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：為了研究了激光與CCD傳感器的作用過程及損傷機(jī)理,采用有限元分析的方法,對波長1.06μm的連續(xù)激光輻照行間轉(zhuǎn)移型面陣CCD進(jìn)行了理論分析和仿真研究。以基底Si表面激光輻照區(qū)域為熱源建立熱力耦合模型,模擬得出了CCD的溫度分布和熱應(yīng)力分布。通過對比分析其組成材料的溫度損傷和應(yīng)力損傷所發(fā)生的時間,發(fā)現(xiàn)應(yīng)力損傷先于溫度損傷。結(jié)果表明,作為固定邊界和自由邊界的交匯處,基底Si下表面邊緣處熱應(yīng)力于激光作用0.1s時最先超過破壞閾值120MPa,發(fā)生應(yīng)力破壞;Si材料產(chǎn)生由下表面邊緣向中心的滑移,基底逐步脫離固定;激光作用0.3s時,遮光Al膜與SiO_2膜層也因熱應(yīng)力超過兩種材料的附著力100MPa,而產(chǎn)生沿徑向由內(nèi)向外的Al膜層剝落的應(yīng)力破壞行為,這種行為將加快基底Si材料的滑移,最終致使整個CCD因脫離工作位置而失效。該研究成果為CCD傳感器的激光損傷及防護(hù)提供了理論依據(jù)。
[Abstract]:In order to process and damage mechanism of laser and CCD sensor, using finite element analysis method, transfer area CCD continuous laser irradiation of wavelength 1.06 m lines were theoretically analyzed and simulated. On the basis of Si by laser irradiation area as the heat source to establish thermal mechanical coupling model, the temperature distribution and heat CCD the simulation of stress distribution. Through the comparative analysis of the composition of the material and temperature damage should occur damage time, it is found that the stress damage precedes temperature damage. The results show that as the intersection of fixed boundary and free boundary, at the edge of the surface thermal stress in Si substrate laser 0.1s more than the first failure the threshold 120MPa, the stress damage; Si material slip from the edge to the center of the lower surface of the substrate, gradually from the fixed laser; the role of the 0.3s, Al film and SiO_2 film shading due to thermal stress is more than two The adhesion of 100MPa materials, and along the radial direction from the inside to the outside of the Al film peeling stress failure behavior, this behavior will accelerate the basal slip of Si material, resulting in the entire CCD position. From failure due to the results of this study provide a theoretical basis for the laser damage and the protection of the CCD sensor.

【作者單位】： 北京航空航天大學(xué)儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院;
【分類號】：TN249;TP212
【正文快照】： 引言隨著光電技術(shù)的發(fā)展,CCD作為一種圖像傳感器,以其體積小、數(shù)字化、速度快、壽命長等優(yōu)點[1],已成為電視跟蹤、光電成像、光電觀瞄等系統(tǒng)的重要組成部分。由于CCD是一種弱光成像器件,在受到激光光源輻照時,一方面激光使CCD光敏單元的光電轉(zhuǎn)換達(dá)到飽和,使成像受到干擾;另一

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本文編號：1376555