HgCdTe探测器激光辐照响应机理研究进展

以光导型和光伏型HgCdTe光电探测器为研究对象,分别用连续波激光和脉冲激光开展了辐照效应实验研究。使用平衡能量流体动力学模型数值模拟了光电探测器对辐照激光的响应过程,数值模拟结果与实验结果符合较好。报道了连续波激光辐照下的热效应和脉冲激光引致的损伤效应等典型实验和数值模拟研究结果,总结了光电探测器对辐照激光的响应机理及其应用前景。     

高压PS光导开关的瞬时特性

该文考虑了载流子的漂移效应,在不同激励光脉冲参量和不同光导开关结构情况下,数值计算了光导开关输出电脉冲的瞬时特性,得到了对设计光导开关器件及应用有指导意义的结论。     

YAG激光对PV型HgCdTe探测器的混沌干扰

通过用YAG连续波激光辐照PV型HgCdTe探测器的实验研究发现,一束稳定的不太强的连续波激光能诱导探测器产生混沌现象,文中给出了相应的激光辐照功率密度,并对实验结果进行了讨论.     

用PSPICE模拟光导半导体开关的瞬态特性

通过拉氏变换求解了在高斯光脉冲激励下光导开关的载流子连续性方程，获得了载流子随时间和器件深度变化的解析表达式，再推导出光导开关的时变电阻解析表达式，并将该时变电阻转化为PSPICE电路模拟程序能接受的器件模型，实现了用PSPICE对光导开关瞬态响应特性的表征。根据所获得的结果，对光导开关的响应规律进行了分析和描述。     

激光辐照光电探测器的非线性效应

用稳定连续波激光对碲镉汞红外光电探测器进行辐照研究 ,得到了不同激光辐照功率密度下探测器的响应情况 ,发现了探测器的新的非线性效应——混沌及“零输出”现象。并对混沌进行了诊断 ,对实验结果作了理论分析     

肿瘤组织中光辐射分布的研究

应用激光一血卟啉治疗肿瘤技术中,活体组织内光场的分布直接影响光辐照治疗的有效性。摸清分布规律才能正确决定最佳的血卟啉药物剂量、浓度,辐照光的强度和相应的时间剂量。本文利用双光纤测量系统,对活体组织中光辐射分布的规律进行了实验研究,文中给出极坐标光辐射分布曲线和衰减曲线,并作了相应的讨论。     

激光入射角度对CCD探测器损伤特性的影响

开展了激光入射角度对高重频纳秒激光诱导CCD探测器损伤特性研究。通过傅里叶热传导方程理论计算了CCD探测器表面的温升曲线,发现随着激光入射角度变大,激光辐照区域中心点位置的最高温度逐渐降低,且液-固相变凝固时间缩短,降低了CCD探测器的损伤可能。实验结果表明,随着入射激光功率的增加,激光诱导CCD探测器表面损伤形貌的横向尺寸和纵向尺寸都逐渐变大。随着激光入射角度变大,激光诱导CCD探测器形貌损伤面积增大,并且形貌损伤阈值增加。这是由于激光入射角度增大导致了CCD探测器表面辐照的激光光斑面积变大,使探测器表面的激光功率密度降低,从而造成CCD探测器的激光损伤阈值增大。     

空心激光辐照硅材料产生应力场的数值模拟与分析

研究并建立了长脉冲空心激光与硅材料相互作用产生应力场的数学物理模型,采用基于有限元法的多物理场仿真软件Comsol对模型进行了数值求解,得到了硅材料表面应力场的空间与时间分布曲线,分析总结了长脉冲空心激光辐照下硅材料表面应力场的变化特征与规律。实验结果可为深入揭示空心激光与硅材料相互作用机理奠定一定理论基础,也可为激光加工及激光损伤研究提供一定理论参考。     

激光辐照旋转飞行靶温度场数值模拟

以激光辐照旋转飞行靶为研究背景,考虑激光的大气传输,以及激光辐照面积和功率密度分布随靶目标旋转和飞行的变化,建立激光辐照热传导模型;利用有限容积法,得到靶目标三维温度场的数值解;分析目标旋转速率对温度场分布以及炸药热爆炸的影响。分析结果表明：靶目标旋转速率越大,靶表面最高温度值越小,热量越不容易集中,越不利于炸药的热起爆。     

空心激光辐照薄膜产生温度场与应力场的数值模拟与分析

为了考察空心激光辐照下膜层的温度场及应力场的分布特征,基于传热学及弹性力学理论,建立空心激光与膜层相互作用的热应力模型。利用有限元数值分析方法求解物理模型,通过对数值结果的分析,可以得出随着激光能量的增强,温升增大,其应力也随之变大的特征及变化规律。其结果可为激光与光学薄膜相互作用提供一定的理论依据。     

Mathematical modeling of output power in RF-excited CO_2 waveguide lasers

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具有收获的Logistic种群模型的周期解和渐近行为

在周期环境中的Logistic种群模型,可由一个周期脉冲微分方程系统描述.在系统中脉冲条件同时包括正比例及常数收获引起的种群密度瞬时变化.建立脉冲微分方程与一类差分方程之间的关系,利用差分方程解的性质研究脉冲方程系统的周期解及其稳定性,还研究了解的正性和渐近性质.获得了种群持续生存及灭绝的条件.     

基于激光点阵列探测的多光轴平行性外场测试方法

提出一种红外、可见光、激光三轴平行性检测的外场测试方法。在可见十字靶线和红外十字靶线重合的测试靶上,点列阵分布激光点源探测器。以重合的十字靶线为基准,点列阵探测器接受激光照射,精确定位激光光斑中心,获取激光发射轴与可见、红外十字靶线的偏差,实现多光轴的平行性检测。设计结果表明：在待测系统最远探测距离范围内,测试距离越远,平行度检测精度越高,在1.5km测试距离,激光与红外、电视光轴的平行度检测精度小于5″。     

激光等离子体相互作用的能量吸收机制

基于激光等离子体交互作用的能量吸收机制建立了数学模型,采用PIC方法研究非均匀短脉冲强激光入射到均匀分布的稠密等离子体时的能量吸收机制.对比研究了J×B加热、共振吸收、真空加热三种能量吸收机制,以期找到最适合等离子激光复合熔积成形数值模拟能量吸收机制.     

热释电探测器及其两种新应用

论述了热释电探测器的结构及工作原理,推导出热释电电流,电流响应率,电压响应率的解析表达式。介绍了热释电探测器的红外探测,图象装置及其它应用,报导了热释电探测器在线开关和离走开关的工作原理,电路设计及应用。     

长脉冲激光辐照单晶硅的表面形态

针对长脉冲激光在空气中对单晶硅进行辐照所产生的表面形态问题,研究了不同能量密度的激光辐照后单晶硅的表面形态变化及其形成机理.结果表明:单晶硅表面的涟漪波纹状微结构与光的散射和干涉有关;随着激光能量密度的增加,单晶硅表面出现解理现象,其主要是由较高的温度梯度而引起的应力所致;熔融和汽化时的单晶硅表面形态主要是由载流子动力及等离子体波引起的;激光辐照单晶硅中心点温度曲线在单晶硅熔点和沸点附近时出现平台期,这是由于材料在熔融和气化过程中要吸收潜热;激光能量密度越大,单晶硅表面的损伤面积越大.     

激光告警中来袭激光方向的确定方法

针对激光告警中来袭激光方向的确定,应用基于米氏散射的激光离轴探测模型,采用可以获取激光束传输方向上最大辐照度点位置信息的散射告警器对来袭激光方向进行测定．在此过程中选取两个激光告警器,根据激光束与告警器的不同位置关系,分两种情况计算激光束方向．经理论计算验证,在不增加探测器数量的情况下,该方法可以准确地确定任意来袭激光束方向,简化了探测系统．由于探测器的位置不受离轴距离等因素影响,故处理的数据较少,性价比高,实时性强．     

激光在烟尘环境中的传输特性分析与仿真

为了解决工业生产中激光在烟尘环境中的传输衰减问题.文中分析了激光在烟尘环境中的一般传输规律,对激光信号在多密度烟尘环境中产生的单次散射和多次散射进行讨论,设计了微元衰减模型,分析烟尘环境中激光的衰减规律,对模型进行软件仿真和模拟环境的实验,仿真与实验结果表明：微元衰减模型将激光信道量化分层、叠加衰减效果,在实际应用中优于传统衰减模型,平均误差可以控制在6%之内,能够很好的表征衰减特性.     

Slicing-response model for ablation mass removal of polyformaldehyde irradiated by pulsed CO2 laser in vacuum

The interaction between CO2 laser and polyformaldehyde(POM)is quite important in the research of laser irradiation effects and mechanisms.At this time,the accuracy of the existing mass-ablation models for POM irradiated by CO2 laser is poor compared with the experimental data.Based on the energy distribution deposited in the POM target,the active area excited by laser is divided into four slices,the ablation slice(the temperature-rising slice,the perturbation slice,and the undisturbed slice),and a slicing response model for the mass ablation of POM induced by pulsed CO2 laser irradiation in vacuum is developed.A formula is deduced to predict the ablated mass areal density from the model and is verified with data from several studies and our own experiments.The results show that our model fits the experimental data quite well before the shielding effect of ablation products becomes notable.The applicability of the model to other materials and the mass ablation in atmosphere are also briefly explored.