近期,中國科學院上海光學精密機械研究所高功率激光元件技術與(yu) 工程部王胭脂研究員團隊在二氧化釩連續激光相變研究方麵取得進展,相關(guan) 成果以“Damage mechanism and protective performance of vanadium dioxide under continuous-Wave laser irradiation”為(wei) 題發表於(yu) Applied Surface Science。
二氧化釩(VO₂)廣泛應用於(yu) 智能材料、電子設備和能源技術等領域,是製造光學限幅器的適宜材料。其具有獨特的金屬-絕緣體(ti) 轉變(MIT)性質,當溫度達到約68°C時,VO₂會(hui) 發生從(cong) 絕緣態到金屬態的相變。然而,關(guan) 於(yu) 其相變行為(wei) 和在連續激光照射下的損傷(shang) 機製的研究仍然有限。 氧化釩連續激光相變模擬
研究人員通過光學色散計算模型獲得了決(jue) 定VO₂性能的溫度依賴光學常數,並研究了單層VO₂光學限幅器在1064 nm連續激光照射下的相變行為(wei) 和損傷(shang) 機製。結果表明,較高的激光功率造成了VO₂在損傷(shang) 區域的部分氧化,生成了新的V₂O₅,導致損傷(shang) 區相變前後的透過率高於(yu) 未損傷(shang) 區域的透過率。此外,研究人員結合材料色散模型計算結果,設計了一種基於(yu) VO₂的Fabry–Pérot光學限幅器,該限幅器在工作狀態下表現出比單層VO₂更高的光透過率和更低的反射率,在限幅狀態下則表現出更低的透過率。這些研究為(wei) 進一步優(you) 化基於(yu) VO₂的光學限幅器提供了參考,相關(guan) 研究在非線性光學調控、微納集成、智能光學係統中有重要意義(yi) 。
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