在现代信息化高技术战争中,卫星作为指挥员的“耳目”和“神经中枢”发挥着事关成败的重要作用,同时各种激光武器威胁着卫星的生存。卫星光电探测系统由于要求极高的灵敏度及精度,因而伴随着破坏阈值低的特点。面对激光武器之于卫星的巨大威胁,卫星上光电探测系统的激光防护具有十分重要的战略意义。在现有的激光防护材料中,防护效果不受波长局限的基于非线性光学原理的激光防护材料是主流研究方向,这类材料也即光限幅材料,材料的光限幅性能也即激光防护的性能。二氧化钛（TiO₂）具有可见光区至红外光区的较高透过率、热稳定性与化学稳定性良好以及优异的光电性能等特质;还原氧化石墨烯（rGO）具有特殊的能带结构和高载流子迁移率,在纳米复合材料和光电器件等领域也引起科研工作者的极大兴趣。本课题选择光限幅性能优异的rGO与可见光透过率高的TiO₂制备复合材料并对其光限幅性能展开研究。本课题开展的主要研究内容和研究结果包括:1.采用改进Hummers方法制备前驱体材料氧化石墨烯（GO）,将获得的GO和钛酸四丁酯（TBT）通过简单的一步水热法制备TiO₂/rGO复合材料。通过多种测试手段对材料进行结构表征,发现得到的GO为单层与多层（8-10层）的混合,而TiO₂与rGO两组分之间的作用为化学键合。2.确定最大化利用协同作用的复合材料的最优配比及最优组分。分别选择商业纳米TiO₂粉末（P25）以及TBT作为复合材料中TiO₂的钛源进行材料制备,通过Z-Scan探究TiO₂粒子尺寸和添加量对光限幅性能的影响。Z-Scan结果表明TBT为钛源的复合材料比P25光限幅性能更好。而在以TBT为钛源的复合材料中,TBT添加量为0.25g时复合材料光限幅效果性能最佳。3.贵金属金纳米粒子修饰复合材料得到三元体系Au@TiO₂/rGO。金纳米粒子可以有效地捕获激发电子,重新分布游离载流子,使电子可以从具有较高费米能级的TiO₂转移到具有较低费米能级的Au。Z-Scan测试结果表明加入0.2mL HAuCl₄溶液的Au@TiO₂/rGO复合材料光限幅效果最佳,相比未修饰Au纳米粒子的复合材料透过率下降15%,相较GO透过率下降48.2%。目前TiO₂/rGO复合材料在光限幅领域的报道只有寥寥几篇,本课题创新地从多个角度优化TiO₂/rGO复合材料的光限幅性能。首先,从光限幅机理角度,考虑TiO₂粒子尺寸对复合材料光限幅性能的影响;基于复合材料的基本属性,考虑复合材料的两组分组成配比对光限幅性能的影响;从协同效应角度考虑,将贵金属纳米粒子引入构成三元复合材料体系,三元协同效应进一步优化材料的光限幅性能。本课题采取改变材料微结构的方式提升材料的光限幅性能,并结合材料微结构给出一定的光限幅机理分析。