【摘 要】
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连续激光辐照硅基APD时,可能会使硅基APD的光电性能下降,影响其在激光制导、激光防护等系统中的应用性能,因此研究1064nm连续激光辐照对硅基APD的电学参数的影响对硅基APD在激光防护、激光抗干扰等应用领域的发展具有指导性意义。本论文通过理论、仿真和实验对1064nm连续激光辐照硅基APD产生的温度、输出电流、暗电流和响应度进行了研究。理论方面:通过对1064nm连续激光辐照硅基APD过程中温
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连续激光辐照硅基APD时,可能会使硅基APD的光电性能下降,影响其在激光制导、激光防护等系统中的应用性能,因此研究1064nm连续激光辐照对硅基APD的电学参数的影响对硅基APD在激光防护、激光抗干扰等应用领域的发展具有指导性意义。本论文通过理论、仿真和实验对1064nm连续激光辐照硅基APD产生的温度、输出电流、暗电流和响应度进行了研究。理论方面:通过对1064nm连续激光辐照硅基APD过程中温度、载流子浓度及其运输等变化过程进行理论分析,建立了1064nm连续激光辐照硅基APD热学模型和电学模型。在1064nm连续激光辐照硅基APD的热学模型中,实现了对1064nm连续激光与在线硅基APD相互作用过程中温度的理论分析。在1064nm连续激光辐照硅基APD的电学模型中,分别建立了输出电流模型、暗电流模型以及响应度模型,实现了对1064nm连续激光与硅基APD相互作用过程中电学参数的理论分析。仿真方面:基于理论研究,建立了1064nm连续激光辐照硅基APD的热学仿真模型、输出电流仿真模型、暗电流仿真模型。热学仿真模型计算得到1064nm连续激光辐照硅基APD上表面中心点温度的变化。电学仿真模型计算得到1064nm连续激光辐照硅基APD时的输出电流。暗电流仿真模型计算了不同偏压时的暗电流。响应度仿真模型计算了不同波长的激光辐照时,硅基APD响应度的变化。实验方面:搭建了1064nm连续激光辐照硅基APD的实验平台,开展了温升、输出电流等在线实验研究,并对暗电流和响应度进行了离线实验研究。通过实验得到了连续激光辐照硅基APD上表面中心点的温度、输出电流、暗电流及响应度随激光功率密度、作用时间和外置偏压的变化关系。将其与仿真结果对比,验证了1064nm连续激光辐照硅基APD的热学模型和电学模型的合理性,重点分析了在有无外置偏压条件下光生载流子的运动规律对输出电流平台期的影响。
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