首页 期刊 发光学报 激光辐照VO2薄膜温度场分布及透射特性研究 【正文】

激光辐照VO2薄膜温度场分布及透射特性研究

作者:刘志伟; 路远; 侯典心; 邹崇文 国防科技大学电子对抗学院; 安徽合肥230037; 红外与低温等离子体安徽省重点实验室; 安徽合肥230037; 脉冲功率激光技术国家重点实验室; 安徽合肥230037; 中国科学技术大学国家同步辐射实验室; 安徽合肥230037
vo2薄膜   分子束外延   comsol仿真   温度场分布   透过率调制深度  

摘要:为了探究VO2薄膜受激光辐照的温度场分布,以及1 064 nm激光直接辐照100 s内至相变的激光功率密度阈值,并比较近红外和中红外波段透过率调制特性差异。首先基于COMSOL建立了薄膜受激光辐照的模型并进行了温度场仿真,然后分别测试了薄膜正反面被不同功率密度的1 064 nm激光辐照100 s内激光透过率随时间响应特性。实验中的VO 2薄膜利用分子束外延法在Al2O3基底上制备得到。仿真结果表明,激光功率密度为25 W.mm^-2时,50 nm厚薄膜在被辐照1 ms时间内即达到相变温度。经激光辐照实验发现:50 nm厚的VO2薄膜正反面受1 064 nm激光直接辐照100 s内至相变的功率密度阈值分别为4.1 W.mm^-2和5.39 W.mm^-2。30 nm厚VO2薄膜对1 064 nmn激光的透过率调制深度约为13%,对3 459 nm激光透过率调制深度约62%,说明VO2薄膜对近红外透过率调制特性不明显。

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