本发明公开了一种二氧化钒薄膜的制备方法。通过对金属钒或低价态钒氧化物薄膜进行真空条件下通氧退火得到有相变二氧化钒薄膜。根据低价钒氧化物的类型和厚度选择最合适的氧气分压、退火温度和退火时间可以得到性能优异的二氧化钒薄膜,2400nm处红外调节率可达58%,可见光透过率43%。通过对已经掺杂的低价态钒氧化物薄膜氧化得到掺杂的二氧化钒薄膜,该掺杂可以调节二氧化钒相变温度以适应不同需求。该种二氧化钒薄膜可以应用到光信息存储、光电开关和智能窗以及非制冷红外焦平面成像上。本发明与大规模镀膜玻璃生产线工艺兼容,可以在非晶玻璃上生长性能良好的二氧化钒薄膜。