毫秒级脉冲串激光对光电二极管损伤的数值分析

"该研究详细探讨了脉冲串激光对光电二极管造成损伤的机制，通过对1064 nm毫秒级脉冲串激光作用于光电二极管的数值模拟，揭示了不同脉冲数量下光电二极管的损伤阈值。利用COMSOL Multiphysics软件建立的二维轴对称模型和热源模型，分析了激光辐照后的温度场分布。研究发现，脉冲个数分别为1、3、5、10、30时，光电二极管达到熔融损伤阈值所需的脉冲能量密度在19.1~76.4 J/cm²之间变化。这些发现对于理解激光加工和激光防护中的脉冲串激光效应具有重要意义。" 本文深入探讨了激光对光电探测器，特别是光电二极管的潜在损害。光电二极管作为关键的光学传感器，其性能在受到激光照射时可能会遭受破坏。为了探索这一现象，科研人员建立了一个具体的数学模型，即脉冲串激光辐照下的二维轴对称模型和热源模型，这有助于理解激光与光电二极管相互作用时的物理过程。 研究人员采用先进的有限元分析软件COMSOL Multiphysics进行仿真，模拟了1064纳米波长的毫秒级脉冲串激光对光电二极管的温度场分布。通过调整脉冲数量（N=1, 3, 5, 10, 30），他们发现脉冲能量密度在19.1至76.4 J/cm²的范围内会导致光电二极管发生熔融损伤。这些发现为毫秒级脉冲串激光在实际应用中，如激光切割、焊接等精密加工技术，以及激光防护设备的设计提供了重要的理论依据。 关键词涵盖了探测器、高斯脉冲、毫秒激光、光电二极管以及损伤阈值等核心概念，表明了研究的针对性和专业性。文章的研究成果不仅有助于改进光电二极管的设计，以提高其在激光环境下的耐受能力，还为激光工艺的安全性和效率优化提供了关键数据。总体而言，这项工作为激光与光电子学领域提供了宝贵的参考，对于提升相关技术的性能和安全性具有深远影响。