416nm纳秒脉冲激光对CCD损伤机理研究

欧 渊，石根柱，李点点，吕 勇，牛春晖

（1.军事科学院 系统工程研究院，北京 100081；2.北京信息科技大学 仪器科学与光电工程学院，北京 100192）

引言

电荷耦合器件（charge-coupled device，CCD）是一种半导体固体成像器件，随着21世纪信息化时代的到来，CCD凭借其数字化、高感光度、高灵敏度、体积小等优点，迅速在光电成像系统中得到应用。由于光电成像系统对于入射光束有光学增益（可达到百万量级）作用，使得处于光电成像系统焦平面处的CCD很容易被强激光损伤。当高强度激光尤其是波段内激光辐照到CCD器件时，会降低CCD的成像质量，严重时会完全损伤CCD使之失去成像能力。研究激光作用下CCD的损伤机理不但有利于扩展光电对抗手段，而且有利于探究CCD抗光照加固方法。

国内外已经有许多研究者对激光损伤CCD机理展开了研究，有从理论仿真上探索激光辐照CCD产生温升和热应力损伤机理的[1-6]，有采用连续强激光和脉冲强激光进行CCD损伤研究[7-11]，还有采用不同波长激光进行CCD损伤研究[12-14]。从损伤效果来看，采用单脉冲高能量激光损伤CCD是最有效的手段，单脉冲峰值功率越高，越能够用较少能量产生更大损伤。

目前大多数激光损伤CCD研究采用的激光为1 064 nm、532 nm和633 nm等波长，而对于处于蓝光波段的激光损伤CCD研究较少。416 nm纳秒单脉冲激光用于损伤激光器有以下优势：1）在CCD通带范围内，波长越短单个光子的能量越大，也越容易对分子键实现断裂；2）纳秒脉冲可以通过调Q方式在单个脉冲中注入更多能量，使得单脉冲损伤概率更大；……