激光辐照HgCdTe红外探测器的研究

论文摘要

红外技术广泛应用,红外探测器得到极大发展。但是,红外探测器极易受到强激光的干扰和损伤,研究激光对红外探测器的辐照而带来的各种效应具有重要的实际意义。本文较为系统地研究了中波HgCdTe红外探测器对于激光的响应特性。实验发现,探测器对波段内激光的响应主要表现为光效应,当辐照激光的功率密度比较大的时候,还会有热效应出现;而探测器对波段外激光的响应特性则主要表现为热效应,并在实验中对红外热像仪进行远距离干扰。论文的主要工作有:1.分别用波长为1.06μm、1.319μm、3.8μm的激光辐照光伏型HgCdTe探测器,实验发现,当辐照激光的功率密度大于其饱和阐值而小于其破坏阐值时,探测器的输出存在“振荡现象”和“零压输出现象”。2.初步对“振荡现象”进行了实验研究,认为光电探测器的输出存在振荡现象并不是由于激光器出光功率不稳定引起的。3.对“零压输出现象”给出了合理的解释。4.以波长为10.6μm的CO2激光为光源,进行HgCdTe (PC、PV)光电探测器的激光辐照实验研究,发现红外探测器对波段外辐照激光的响应主要表现为热效应,并足以对探测器造成很强的干扰。5.射频激励CO2激光辐照HgCdTe热像仪,指出连续激光只要辐照到红外成像设备的能量达到一定程度,就能干扰其成像。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 红外技术的的发展与应用
• 1.2 红外探测器的发展与分类
• 1.2.1 红外探测器的发展
• 1.2.2 红外探测器的分类与比较
• 1.3 红外对抗的发展与现状
• 1.3.1 对抗红外制导的发展
• 1.3.2 国外研究现状及存在的主要问题
• 1.4 本论文完成的主要工作
• 第二章 红外探测器的工作原理
• 2.1 光伏型光电探测器的工作原理
• 2.1.1 光伏（PV）型光电探测器的能带结构
• 2.1.2 光生电动势的产生
• 2.1.3 温差电动势
• 2.1.4 Dember 电动势
• 2.1.5 开路电压
• 2.1.6 光伏型HgCdTe 探测器
• 2.2 光导型光电探测器的工作原理
• 2.3 电荷祸合器件（CCD）的工作原理
• 2.4 小结
• 第三章 激光与半导体材料相互作用效应
• 3.1 半导体材料对激光的吸收
• 3.2 激光辐照红外探测器的光学效应
• 3.2.1 光伏型红外探测器的饱和效应
• 3.2.2 光导型红外探测器的光学饱和效应
• 3.3 激光辐照探测器的热学效应
• 3.4 激光对红外干扰途径
• 3.5 小结
• 第四章 激光与碲镉汞光电探测器实验（一）
• 4.1 实验内容及器件的参数
• 4.2 激光辐照碲镉汞光电探测器饱和效应
• 4.3 激光辐照光伏型碲镉汞探测器振荡现象
• 4.3.1 振荡现象的出现
• 4.3.2 振荡现象的初步研究
• 4.4 激光辐照光伏型 HgCdTe 探测器零压输出现象的实验研究
• 4.5 小结
• 第五章激光与碲镉汞探测器实验（二）
• 5.1 实验装置
• 2 激光辐照光伏型磅锡汞光电探测器'>5.2 CW CO₂激光辐照光伏型磅锡汞光电探测器
• 5.2.1 实验结果
• 5.2.2 分析与讨论
• 5.2.3 热模型
• 2 激光辐照光导型HGCDTE 探测器'>5.3 CW CO₂ 激光辐照光导型HGCDTE 探测器
• 5.3.1 实验结果
• 5.3.2 分析与讨论
• 5.4 小结
• 第六章激光与碲镉汞探测器实验（三）
• 6.1 实验装置
• 2 激光辐照HgCdTe 热像仪'>6.2 射频激励CO₂ 激光辐照HgCdTe 热像仪
• 6.2.1 实验结果
• 6.2.2 分析与讨论
• 6.3 小结
• 第七章 总结
• 7.1 工作总结
• 7.2 下步研究工作
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间的研究成果