基于外加热激励源的中红外激光辐照VO2薄膜温升研究

VO_2薄膜在中红外激光防护领域有着重要意义。为研究中红外激光辐照VO_2薄膜的温升累积效应及克服中红外激光器功率过小的困难,设计了一种外加热激励源的实验方法。首先利用ANSYS软件对中红外纳秒脉冲激光在不同激励源温度和不同功率密度下辐照VO_2薄膜的温升累积进行仿真,并做了实际验证。研究发现,随着外加激励温度的升高,可在一定时间(100s)内达到VO_2相变温度的激光功率密度逐渐减小,通过增加功率密度,也可以进一步降低相变所需的激励源温度。两者均提高了VO_2薄膜的温升速率。然后在激励源温度为40℃、中红外激光功率密度为1 W/mm~2的条件下研究了中红外纳秒脉冲激光参数对VO_2薄膜的温升累积效应,结果表明,增加激光脉宽、增加重频或光斑半径均能有效增加VO_2薄膜的温升速率。     

基于VO2薄膜的军用激光测距机雪崩二极管防护特性研究

为实现对军用激光测距机雪崩二极管的有效防护,通过实验的方法测试了VO₂薄膜在1064 nm激光辐照下的基本性质,得出了其相变前后透过率与膜厚的关系以及不同厚度VO₂薄膜对C30950E雪崩二极管最低饱和入射激光阈值的影响,并给出了拟合公式。实验结果表明,随着膜厚的增加,雪崩二极管的最低饱和入射激光阈值逐渐提高;膜厚为200 nm的VO₂薄膜可将雪崩二极管的最低饱和入射激光阈值由5×10^-6 W提高到 1.2×10^-5 W。由于目前国内针对军用激光测距机雪崩二极管激光防护开展的研究还较少,且大多局限在理论层面、缺乏实验数据支撑,因此本文提供的数据和拟合公式不仅可以进一步验证将VO₂薄膜用于军用激光测距机雪崩二极管防护的可行性,而且为进一步开展各型激光测距装备雪崩二极管防护研究提供了数据参考。     

VO2薄膜相变温度调节方法及机理

VO_2是一种相变温度为68℃(接近室温)的热致相变材料,具有十分广泛的潜在应用价值。但68℃相较于环境温度仍显得较高,而且不同的应用环境对相变温度有不同的需求,因此针对VO_2薄膜相变温度调节问题的研究很有必要。详细介绍了元素掺杂、引入离子液体、氢化处理、界面应力调节等相变温度调节方法并阐述了其各自相变温度调节机理,同时比较了这几种方法的优缺点,并对未来研究方向作出展望,为今后VO2薄膜的制备与应用研究提供了重要参考。