【摘 要】
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随着激光技术的迅猛发展,激光致盲武器相继出现,作为一种软杀伤战术武器,会导致光电系统的信号干扰与光电探测设备的损伤。因此,对于激光防护材料的探索与研究尤为重要。二氧化钒(VO_2)是一种可逆的半导体-金属相变材料,具有热致与光致相变特性,对红外光谱具有优异的调控作用,且相变阈值低、损伤阈值较高、相变响应时间短,满足了激光防护的要求。本论文围绕二氧化钒对高能红外激光器的开关效应(>90%)以及
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随着激光技术的迅猛发展,激光致盲武器相继出现,作为一种软杀伤战术武器,会导致光电系统的信号干扰与光电探测设备的损伤。因此,对于激光防护材料的探索与研究尤为重要。二氧化钒（VO2）是一种可逆的半导体-金属相变材料,具有热致与光致相变特性,对红外光谱具有优异的调控作用,且相变阈值低、损伤阈值较高、相变响应时间短,满足了激光防护的要求。本论文围绕二氧化钒对高能红外激光器的开关效应（>90%）以及提高对弱红外信号的低温态透光率（>80%）两方面展开研究,主要的工作如下:（1）详细阐述了VO2的基本结构与相变理论,并基于Drude-Lorentz模型计算了VO2的光学常数,为后续的增透膜系仿真与制备实验提供理论依据。（2）结合增透膜理论,采用TFCalc薄膜设计软件仿真出两种不同的VO2/MgF2双层增透膜系。基于等效介质理论设计仿真出具有高红外透光率及高开关率的VO2-MgF2纳米孔洞薄膜。（3）采用反应离子束溅射法与后退火热处理两步法,优化了溅射沉积与退火工艺参数,获得具有最优相变性能的VO2薄膜。采用射频磁控溅射法在VO2薄膜基础上镀制了MgF2增透膜,实现了高的低温态红外透光率以及高的开关率。（4）使用不同的激光器测定了VO2膜系的相变阈值与光开关率,证明了VO2具有较好的激光防护性能;并对薄膜的相变响应时间进行了初步探索。采用硅光电池验证了VO2薄膜的激光防护作用。
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