High-Power Continuous-Wave Laser-Induced Damage to Complementary Metal-Oxide Semiconductor Image Sensor

Abstract

서 론근적외선대역의 고출력 레이저를 무기로 활용하 기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 레이저 무 기의 장점은 광속으로 매우 빠르게 목표에 도달할 수 있고, 목표 지점을 국부적으로 정밀하게 타격 할 수 있다. 또한, 전자기장의 영향도 받지 않고, 레이저의 발사 지점을 은닉하기 쉽다.(1) 특히, 근 적외선대역 파장의 레이저는 공기 중의 산란이나 흡수가 작아 먼 거리를 전파할 수 있기 때문에 레 이저 무기로 활용하기에 적합하다. Abstract: This paper presents the results of an experimental analysis of the high-power laser (HPL)-induced damage to a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) image sensor. Although the laser-induced damages to metallic materials have been sufficiently investigated, the damages to electric-optic imaging systems, which are very sensitive to HPLs, have not been studied in detail. In this study, we experimentally analyzed the HPL-induced damages to a CMOS image sensor. A near-infrared continuous-wave (CW) fiber laser was used as the laser source. The influences of the irradiance and irradiation time on the permanent damages to a CMOS image sensor, such as the color error and breakdown, were investigated. The experimental results showed that the color error occurred first, and then the breakdown occurred with an increase in the irradiance and irradiation time. In particular, these damages were more affected by the irradiance than the irradiation time. § 이 논문은 2014 년도 대한기계학회 신뢰성부문 춘계학술대회

Damage Analysis of CCD Image Sensor Irradiated by Continuous Wave Laser

“…또한, 근적외선 대역의 레이저를 이용하면 공기 중의 산란이나 흡수가 비교 적 적어 먼 거리에서도 운용이 가능하다 [2,3] . 국내에서는 본 연구진이 CMOS 영상센서를 대상으 로 한 연구가 유일하며 [5] , 국외에서는 포토다이오드에 1064 nm 파장의 펄스 레이저를 조사하였을 때 나타나 는 응답지연과 표면손상에 대한 연구 [6] 와 CCD에 1064 nm 파장의 펄스 레이저를 조사하였을 때 전기적 특성 의 변화 및 LIDT(Laser-Induced Damage Threshold)에 대 하여 분석한 사례가 있다 [1,7] . 그러나 CCD 영상센서를 대상으로 연속발진 레이저에 의한 반응거동을 분석한 연구는 전무하다.…”