为了研究激光对CCD探测器的损伤效应, 采用有限元分析的方法进行了激光损伤CCD的理论分析和实验验证。阐述了激光辐照CCD探测器的损伤机理, 设计了激光辐照CCD探测器热效应的仿真模型, 针对波长为532nm的高功率激光辐照硅基CCD探测器而产生的热效应, 利用有限元法进行了仿真计算, 得到了CCD探测器受到532nm激光辐照时硅电极的温度曲线以及硅电极损伤时间阈值, 并相应计算出损伤CCD探测器所需要的激光能量阈值为220mJ/cm2左右。结果表明, 损伤阈值随着激光功率密度的增大而减小, 但变化幅度不大;当多脉冲毫秒激光辐照CCD探测器, 在一个脉冲结束、下一个脉冲到来之前, 探测器温度恢复到环境温度。该模型可以较为准确地对单脉冲激光辐照CCD探测器时产生的热损伤效应进行模拟。

研究了HgCdTe 红外探测器的结构以及材料特性，阐述了激光损伤HgCdTe 红外探测器的机理，建立了HgCdTe 红外探测器三维仿真模型，利用有限元分析法，对10.6 μm CO₂ 激光辐照HgCdTe 探测器的温度变化情况进行了仿真，并通过参考已有文献的实验数据，验证了模型的准确性。当HgCdTe探测器受到峰值功率密度为5×10⁷ W/cm² 的单脉冲激光辐照时，HgCdTe 晶体的Hg 离子开始析出，探测器性能降低，并不可恢复；当激光峰值功率为10⁸ W/cm²，探测器HgCdTe 晶体开始出现熔融现象，此时激光能量密度为1 J/cm²；当激光峰值功率为2×108 W/cm² 时，铟柱达到熔融温度，探测器会出现铟柱脱落现象，被彻底损坏。