Damage effect of TEA CO<sub>2</sub> long wave infrared laser on detector assembly of infrared staring imaging system

ZHANG Yin; SHAO Jun-feng; TANG Wei

doi:10.37188/OPE.20212906.1217

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Damage effect of TEA CO₂ long wave infrared laser on detector assembly of infrared staring imaging system

Optoelectronic Contermeasures Technology | 更新时间：2026-09-12

- Damage effect of TEA CO₂ long wave infrared laser on detector assembly of infrared staring imaging system
- Optics and Precision Engineering Vol. 29, Issue 6, Pages: 1217-1224(2021)
- 作者机构：
  
  中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光电对抗部，吉林长春 130033
- 作者简介：
  
  E-mail： 13159754836@163.com
- 基金信息：
- DOI：10.37188/OPE.20212906.1217
  CLC： TN249
- Received：11 July 2020，
  
  Revised：2020-08-26，
  
  Published：15 June 2021
- 稿件说明：
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张引,邵俊峰,汤伟.TEA CO₂长波红外激光对红外凝视成像系统探测器组件的损伤效应[J].光学精密工程,2021,29(06):1217-1224. DOI: 10.37188/OPE.20212906.1217.

ZHANG Yin,SHAO Jun-feng,TANG Wei.Damage effect of TEA CO₂ long wave infrared laser on detector assembly of infrared staring imaging system[J].Optics and Precision Engineering,2021,29(06):1217-1224. DOI: 10.37188/OPE.20212906.1217.
张引,邵俊峰,汤伟.TEA CO₂长波红外激光对红外凝视成像系统探测器组件的损伤效应[J].光学精密工程,2021,29(06):1217-1224. DOI: 10.37188/OPE.20212906.1217. DOI：

ZHANG Yin,SHAO Jun-feng,TANG Wei.Damage effect of TEA CO₂ long wave infrared laser on detector assembly of infrared staring imaging system[J].Optics and Precision Engineering,2021,29(06):1217-1224. DOI: 10.37188/OPE.20212906.1217. DOI：

摘要

为了探究长波红外激光对红外凝视成像系统HgCdTe红外探测器组件的损伤机理，在ANSYS软件仿真研究的基础，开展了9.3 μm激光对HgCdTe红外探测器损伤效应实验。通过利用ANSYS软件建立了激光辐照HgCdTe红外探测器的有限元理论仿真模型，获得了9.3 μm脉冲CO

激光照射下探测器模型的温升分布，以是否达到熔融温度为判定依据，得到探测器件的仿真损伤阈值。通过开展外场实验获得HgCdTe红外探测器真实工作环境下的损伤阈值，整理并分析实验结果得到HgCdTe红外探测器组件的实验损伤阈值。研究结果表明，基于有限元理论仿真得到的HgCdTe红外探测器模型的损伤阈值为0.54~1.1 J/cm

，与实验得到的损伤阈值0.69~1.23 J/cm

结果较为一致。仿真结果和实验结果均和Bartoli理论的计算结果符合得较好，验证了模型和实验结果的合理性。

Abstract

To explore the mechanism of damage caused to a HgCdTe infrared detector by a long-wave infrared laser， the damage caused by a 9.3 μm laser to an HgCdTe infrared detector was experimentally analyzed. A finite element simulation model of the HgCdTe infrared detector irradiated by the laser was established in ANSYS. The temperature rise distribution of the detector model under CO

laser irradiation with a 9.3 μm pulse was obtained. The theoretical damage threshold of the detector was determined based on whether the melting temperature had been reached. Subsequently， the damage threshold of an HgCdTe infrare

d detector in an actual working environment was determined through field experiments. The results show that the damage threshold is 0.54-1.1 J/cm

. The simulation results， which predict a damage threshold of 0.69-1.23 J/cm

， and the experimental results are in agreement with the Bartoli theory and are thus considered to be valid.

关键词

Keywords

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