从紫外到微波波段,调控材料的光学吸收性能一直是材料光学领域的研究热点。材料在近红外波段具有宽带近完美吸收性能,使其在热光伏电池（TPV）、红外热探测、感应元器件、可调热发射等方面都有很重要的应用。目前,广泛采用的吸收结构如,F-P谐振、超材料或超表面结构,在膜层厚度、样品大小、制备成本和吸收性能之间存在相互制约的矛盾。因此,需要开展更多的研究以实现超薄、宽带、可调、多层的吸收结构。本论文以热致变色材料VO₂薄膜和超薄多层吸收结构为研究对象,以热可调近红外吸收设计和超薄宽带吸收构建为研究目标,分析实现超薄高吸收的条件,研究基于VO₂薄膜单层及多层薄膜结构下的相变性能、光学性能和各薄膜的制备工艺及光学常数,从而设计并制备了以ITO作为背反射层、Al₂O₃作为介质层、VO₂作为可调吸收层的“三明治”超薄吸收结构,并对该结构的吸收性能和作用机理进行了研究,取得了以下研究成果:（1）采用数值计算分析发现,从单层膜结构出发,实现近完美超薄高吸收时,要求基底的光学常数n_s<1且k_s不能太大,位于0²的区间范围,提出了采用ITO薄膜作为背反射层材料;同时引入无损电介质层Al₂O₃以实现宽带吸收。（2）采用多种物理工艺手段制备了ITO、Al₂O₃、VO₂单层薄膜,采用椭圆偏振光谱获得了各单层膜的光学常数,通过分析不同基底对VO₂性能的影响,研究表明:c-Al₂O₃/VO₂薄膜与SiO₂/VO₂薄膜在光学性能和表面生长形貌表现出明显差异;在电子能带结构等方面受到压应力或施主、受主能级的影响,高温金属相时SiO₂/VO₂薄膜的E₁电子转变并不为零。（3）多层结构制备过程中,无损介质层Al₂O₃的引入,会导致ITO薄膜的电介质虚部变大,红外吸收增强;也使得VO₂薄膜的相变温度为68.5℃,接近块体的相变温度,VO₂薄膜的介电函数的实部和虚部都有所增加。（4）基于获得材料的光学参数,依据传输矩阵方法和FDTD模拟,优化得到了厚度分别为260 nm、75 nm、35 nm的ITO/Al₂O₃/VO₂近红外可调的“三明治”超薄多层吸收结构。在VO₂低温半导体相时,强吸收峰主要位于在1.6².4?m;在VO₂相变中间态时,共振吸收峰的强度最大,在1.2².5?m实现了近完美吸收;而在VO₂金属相时,吸收强度和带宽有所下降并向短波长方向移动,吸收在1.2¹.5?m为90%左右。此外,研究发现该超薄结构表现出很强的角度适应性,使其在TE、TM偏振态下,高达70°时吸收性能也不发生衰减。