西北核技术研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室, 陕西 西安 710024
开展了单结GaAs太阳电池808 nm、10.6 μm连续激光辐照实验研究, 结果显示, 相同激光耦合强度下两种激光对电池的损伤模式相似, 且随着激光耦合强度逐渐提高, 电池最大输出功率呈现“阶梯”状下降。通过对比辐照过程中温升速率、温度峰值以及高温持续时间对损伤结果的影响, 结合能谱仪和扫描电子显微镜的测量结果以及方差分析结果对损伤机理进行了分析和验证。认为高温导致GaAs分解、电极氧化是单结GaAs太阳电池性能退化的主因。
激光辐照效应 单结GaAs太阳电池 连续激光 热损伤 性能退化 laser irradiation effect single junction GaAs solar cell continuous wave laser thermal damage performance degradation 红外与激光工程
2018, 47(5): 0506001
西北核技术研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室, 陕西 西安 710024
通过硅光电二极管激光辐照效应实验获取了辐照前后器件的I-V特性曲线, 利用粒子群优化算法对二极管的等效电路参数进行提取, 考察受损前后等效参数的变化规律。认为光电二极管在激光辐照受损后, 其反向饱和电流会减小, 等效串联电阻会增大, 等效并联电阻会减小。随后, 基于半导体物理理论, 对这些参数变化的内在因素进行了定性分析。认为反向饱和电流减小是由掺杂离子浓度减小造成的, 串联电阻增大是因掺杂离子浓度以及载流子寿命减小共同引起的, 并联电阻减小则是由半导体表面及内部的缺陷引起的。
二极管等效电路 激光辐照效应 粒子群优化算法 equivalent circuit of diode laser irradiation effect particle swarm optimization algorithm 红外与激光工程
2018, 47(1): 0106002
西北核技术研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室, 陕西 西安 710024
用1 064 nm波长8 ns脉宽激光, 以1-on-1模式辐照在评估板驱动工作下的FT50M型FT-CCD图像传感器进行实验。结果显示, 随着脉冲能量密度的逐渐提高, 在FT-CCD输出图像中依次出现辐照点单侧黑线、白点、两侧白线等典型毁伤现象。这区别于IT-CCD在脉冲激光辐照下依次出现白点、白线的毁伤过程。通过对比FT-CCD与IT-CCD的结构异同, 结合已知的IT-CCD的毁伤机制, 分析认为单侧黑线毁伤现象的首先出现表明了FT-CCD多晶硅电极先于硅衬底受损的激光毁伤模式。文中丰富了对CCD图像传感器激光毁伤效应的认识, 为深入探索CCD激光毁伤机制提供了新的线索。
脉冲激光 毁伤效应 单侧黑线 FT-CCD FT-CCD pulse laser damage effect unilateral black line 红外与激光工程
2017, 46(10): 1003001
西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室, 陕西 西安 710024
电荷耦合器件(CCD)图像传感应用中，通过非实测手段获取器件的干扰效应阈值非常重要，有时甚至是唯一手段。分析了行间转移型CCD 单像素饱和与串扰等典型激光干扰效应的影响因素，研究了垂直拖尾、光晕和串扰3种效应的物理本质间的内在联系与区别，初步证实垂直拖尾系数对串扰效应而言为非敏感参数。提出了基于饱和信号电荷量、像元尺寸、量子效率以及光晕抑制率等器件参数，从现有的效应数据预估相似器件单像素饱和阈值、串扰线饱和阈值的外推方法。对柯达面阵CCD 器件的饱和阈值测量与干扰效应实验显示，预估结果与实验值之间的偏差量分别为3%和20%，属于可以接受的范围，表明预估方法切实可行。
传感器 激光辐照效应 阈值预估 图像传感器 电荷耦合器件 干扰
国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
液晶相控阵技术通过对光束波前进行控制，实现一定视场范围内高精度、任意角度的光束偏转。研究了基于多孔干涉原理和随机并行梯度下降算法实现光束偏转的方法，并通过对这两种方法进行数值仿真，实现对远场目标的指向，重点分析对比两者的指向精度和偏转效率。提出了一种新型的光束偏转方法，这种方法能够在整个光束偏转范围内都具有较大的指向精度和偏转效率。
光通信 液晶相控阵 多孔干涉 随机并行梯度下降算法 光束偏转
国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
光束扫描技术作为空间光通信、定向能应用等领域的关键技术，得到了广泛研究。介绍了当前国内外光束扫描技术的最新研究进展，分析了几种主流光束扫描技术的优缺点，尤其是对基于液晶相控阵实现的光束扫描技术进行了深入研究。最后，对光束扫描技术的发展做了展望。
光学器件 光束扫描 液晶相控阵 机械式扫描 声光式扫描 激光与光电子学进展
2013, 50(8): 080024
国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
角向偏振光经深聚焦得到的轴对称环状光斑在粒子捕获和高分辨率成像等领域有重要应用，但是实际的深聚焦系统必然存在一些像差。基于Richards-Wolf矢量衍射积分理论，利用数值方法具体分析了五种初级像差对角向偏振光深聚焦场光强分布的影响。结果表明：球差、场曲不会破坏会聚场关于光轴旋转对称的特性，在实际焦面上仍可得到较为紧凑的中空光斑；畸变仅使焦面上的中空光斑位置发生偏移，但不改变其形状；像散会拉长中空光斑；彗差使光强向中空光斑的一边偏移，当彗差系数较大时，光斑中空特性消失。
物理光学 初级像差 深聚焦 角向偏振
