高重频脉冲激光引起CCD视频中的动态次光斑现象研究

研究分析了CCD光电转换后信号电荷的传输过程以及激光高亮度的特点。认为高亮度的激光容易使感光二极管饱和,从而使光生电荷不通过读出脉冲控制而直接溢出至垂直CCD中,形成溢出信号电荷包;高亮度激光在垂直CCD内的漏光信号较强,从而直接在垂直CCD中形成漏光信号电荷包。溢出信号电荷包和漏光信号电荷包不依赖读出脉冲而出现于垂直CCD中,它们叠加在一起称之为次信号电荷包。次信号电荷包,经过垂直CCD的耦合转移动作,就形成了区别于激光主光斑的次光斑。研究中对次光斑的间距及循环移动的规律给出了定量的分析。次光斑的间距由CCD的转移频率和激光的重频频率所决定。而相邻帧中,主光斑与次光斑的间距有周期性的变化,从而造成了CCD输出视频中的次光斑循环移动。这种变化是由CCD垂直扫描周期被激光脉冲间隔时间整除后的余数所决定的。