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上光所在三阶非线性光学性能研究方面取得进展

2017-07-24 09:59
小伊琳
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近日,上海光机所中科院强激光材料重点实验室王俊研究员课题组在具有核壳结构的MoS2/碳纳米管纳米复合物及其三阶非线性光学性能研究方面取得进展。相关研究工作在Chemistry A European Journal(影响因子5.83)上发表,并被期刊选为内封面。

二维材料独特的结构和非线性光学性能使得这类材料在纳米光子学器件领域如锁模、调Q、光限幅、光开关等领域表现出潜在应用价值。二维过渡金属硫化物(MX2, M=Mo, W等,X=S,Se,Te)由于其半导体性能和强激子束缚效应,以及带隙的层数依赖性等特点,得到广大科研工作者的广泛关注。但由于单一过渡金属硫化物的非线性光学性能目前还无法满足器件化需求,使得通过形成异质结构等提高材料的非线性光学性能成为研究热点。

课题组利用一步溶剂热法在一维碳纳米管(CNTs)表面原位生长MoS2纳米片,得到了具有核壳结构的MoS2/CNTs纳米复合物材料,研究了其对不同时域脉冲激光的非线性光调制行为。研究发现,对飞秒脉冲激光,由于存在电荷转移,该纳米复合物先允许光透过,然后再阻塞光透过,表现出饱和吸收向光限幅的转变;而对于纳秒脉冲激光,由于存在较强的热致非线性散射效应,该纳米复合物表现出光限幅行为。研究表明,复合物的三阶光学非线性性能较单一MoS2或碳纳米管的有显著提升。

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