热红外伪装技术可用于军事的各个领域,目前常用的实现热红外伪装的方法是降低物体表面发射率和表面温度,以及通过调制发射率实现动态热伪装。根据斯蒂芬-玻尔兹曼定律,物体的辐射能量与自身温度以及发射率正相关,如果物体温度升高时精准控制其发射率,就可以保持辐射能量稳定,即实现热伪装状态。VO2作为一种相变材料在到达一定温度下发生相变,使其红外波段发射率随温度下降,但是VO2相变温度区间较窄（一般为60-80℃）,难以实现大温度范围的热伪装。因此,本文采用梯度掺杂W的方法拓宽VO2相变温度区间,并利用3层W-VO2薄膜结构实现大温度范围的热红外伪装。在对掺杂VO2薄膜性能探究后,本文进一步提出了红外热编码的构想,实现了由温度控制红外图案以及温度控制红外透过率进行信息加载的效果。具体而言,本文的主要工作及创新点总结为如下三点:（1）首先采用PLD工艺在石英基底上生长了VO2薄膜,确定了掺杂W比例为0%,0.8%,1.7%,以此形成了具有成分梯度的3种W-VO2薄膜,然后在石英基底制备出3种薄膜,并对其进行微观结构、电学、红外等性能表征。W的掺杂改变了VO2的晶体的晶格常数,0.8%,1.7%掺W浓度的VO2薄膜相变温度分降低到了60℃和45℃,并拓宽了薄膜相变区间。（2）利用制备出的3种薄膜,设计了一种多层膜结构,实现宽温区红外伪装效应。通过分步退火法制备的多层膜结构,自身温度在40-80℃区间升高时,其8-14μm表面发射率随温度升高而下降。通过精确发射率设计,使得发射率的下降值抵消了自身温度升高带来的辐射能量增加。在此温度区间内样品的辐射温度始终保持在41.5℃左右,实现了动态的热红外伪装效果。本文还根据红外热像仪的工作原理计算出了辐射温度并定量衡量了测试环境对多层膜样品伪装效果的影响。（3）掺杂后的W-VO2薄膜有着梯度相变的性能,本文利用对发射率求导方法得到了3种薄膜的相变温度,利用其不同的相变温度设计了一种温度控制红外热成像图案结构。制备出的样品在温度升高时,在红外热像仪下从无图案到依次显示数字“1”、数字“4”,数字“9”。此外本文还根据相位相差理论,设计优化了一系列的温度控制红外透过率超材料,并且提出了这些超材料应用于温度控制全息图变换以及热逻辑运算的方法。