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二氧化钒（VO2）在68℃发生半导体相-金属相的可逆相变时,其光学透过率在相变前后具有极大的差异,这一现象在红外波段尤其显著。因此,VO2在新兴光学器件领域中具有重要的应用,如光开关、红外光学调制器以及智能窗等。为了提高热致开关调制类器件的灵敏度、稳定性和可靠性,需要VO2薄膜具有更高的相变幅度、更窄的回线宽度以及更低的相变温度。众所周知,元素掺杂在有效调节VO2薄膜相变温度（TC）的同时,会使VO2良好的电学和光学转换效率明显降低,特别是当TC下降到接近室温时。因此,需要有效的解决方案来实现降低VO2薄膜的相变温度,同时保持出色的红外开关调制幅度。本论文主要围绕改善掺杂VO2薄膜光学相变性能开展了以下工作:（1）研究钨（W）掺杂对VO2薄膜的光学相变特性的影响。结果表明,W掺杂在有效降低相变温度,减小回线宽度的同时,会降低VO2薄膜红外光学调制幅度。具体来说,随着W掺杂浓度的增加,石英衬底上制备的VO2薄膜的红外调制幅度从66.21%降低到47.24%,减少了18.97%。玻璃衬底上VO2薄膜的红外调制幅度从63.06%降低到27.83%,减少了35.23%。（2）研究不同的退火温度对W掺杂VO2薄膜热致变色性能的影响。结果表明合适的退火温度可以提高薄膜的晶体质量、增加薄膜粒径、使薄膜晶界更明显。在400℃下退火的W含量为1.4 at.%的VO2薄膜在红外调制幅度方面表现出显著改善。与未掺杂的VO2薄膜相比,掺W的VO2薄膜具有较低的相变温度（37.4℃）,较窄的回线宽度（4.3℃）和出色的红外调制性能（69.97%）。（3）在W掺杂的VO2薄膜中引入VO2纳米颗粒进行前驱体处理,结果表明0.15%浓度前驱体的引入能够使W掺杂VO2薄膜红外调制幅度从54.41%增加到68.30%,提高13.89%,优化了W掺杂的VO2薄膜,相变温度为39.0℃,回线宽度为5.1℃,红外调制幅度为68.30%。（4）在衬底上引入VO2缓冲层减少衬底和上层沉积薄膜的晶格失配程度。26nmVO2缓冲层的引入使W掺杂VO2薄膜红外调制幅度从54.41%增加到62.83%,提高了8.42%。从而优化W掺杂的VO2薄膜,相变温度为44.5℃,回线宽度为7.8℃,红外调制幅度为62.83%。