激光辐照光伏型光电探测器热效应的有限元分析

【摘要】：建立了高斯激光辐照光伏(PV)型光电探测器温升的三维物理模型,采用有限元分析方法计算了探测器的三维温度场分布,探讨了辐照时间、胶层厚度和胶层热导率对熔融损伤阈值及热恢复时间的影响。研究结果表明:InSb PV型探测器受到强激光连续辐照时会发生熔融损伤破坏,且最早发生于迎光面的光斑中心;激光的功率越高,造成损伤破坏所需要的时间越短;热导率越大,越薄的胶层对应的损伤阈值越大,但胶层厚度和热导率对熔融损伤阈值的影响在大功率激光辐照时才较明显。为了提高PV型探测器抗激光辐照能力,应选用热导率大且尽可能薄的胶层。采用该模型计算得到10 W功率激光辐照下的熔融时间为3.26 s,与实验得到的3 s基本吻合。 【作者单位】： 四川大学电子信息学院 四川大学电子信息学院 四川大学电子信息学院 四川大学电子信息学院
【关键词】： PV型光电探测器 热效应 熔融损伤阈值 有限元分析 热恢复时间 热传导方程
【分类号】：TN36
【正文快照】： 引言红外光电探测器以其高灵敏度和低噪声等特点在许多领域已得到广泛应用。在强激光辐照下,探测器与其他光学元件(镜片、窗口等)相比有更强的吸收,且更容易损坏[1]。实验发现,光电探测器受损伤后,其性能严重恶化,诸如响应度下降、暗电流上升、反向电阻下降以及噪声增大等[1]

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