论文摘要
HgCdTe探测器在民用和军事领域都有着广泛的用途。飞秒激光具有峰值功率高、作用时间短等特点,其损伤机理和损伤效应与连续激光存在不同,对比研究飞秒激光与连续激光对HgCdTe探测器的辐照效应具有重要的意义。本文从探索飞秒激光与连续激光对HgCdTe探测器辐照效应的异同出发,对PV型256×1线阵HgCdTe探测器进行了激光辐照实验研究,主要工作如下:1、实验研究了1319nm连续激光对探测器的辐照效应,观察了探测器饱和现象、饱和凹陷现象、饱和凹陷回升现象;测量了探测器单元饱和阈值为6.4×10-3W/cm27.3×10-3 /cm2,饱和凹陷阈值为0.63W/cm2;饱和凹陷回升阈值为21.9W/cm242.3W/cm2;实验结果表明:在功率密度范围1.2×10-2W/cm20.40W/cm2内,探测器饱和单元数与激光功率密度近似成线性关系,平均功率密度低于845W/cm2的1319nm连续激光未使探测器受到永久性损伤或暂时性损伤。2、实验研究了1030nm和800nm飞秒激光对探测器的辐照效应,测量了探测单元的饱和阈值范围为6.5×10-4J/cm29.3×10-4J/cm2（1030nm）,8.9×10-5J/cm25.8×10-4J/cm2（800nm）,暂时损伤阈值为1.12×10-2J/cm（2800nm）、永久损伤阈值为0.19J/cm（2800nm）,结果表明:飞秒激光单脉冲能量密度是致使探测器达到饱和、受到暂时损伤和永久损伤的主要因素;发现并观察了飞秒激光辐照下探测器的平区现象、平区周期现象、信号残留现象,实验测得平区阈值范围为6.5×10-4J/cm29.3×10-4J/cm2（1030nm）,5.4×10-4J/cm25.8×10-4J/cm2（800nm）,平区周期阈值范围为2.3×10-4J/cm22.4×10-4J/cm2（800nm）,信号残留阈值范围为5.5×10-4J/cm27.4×10-4J/cm2（800nm）;发现并观察了探测器受损单元超常响应现象和抑制现象。3、对比了飞秒激光与连续激光辐照探测器的各种损伤效应的异同,发现飞秒激光在对探测器造成损伤方面具有优势:连续激光未对探测器造成损伤,而相同功率的飞秒激光对探测器能造成永久损伤。初步得出了飞秒激光的损伤效能优于同等功率密度下的连续激光的结论。