2017年度广东省科学技术奖项目公示
项目名称新型二维材料的非线性光学特性及其在超快激光中的应用
主要完成单位深圳大学湖南大学
主要完成人（职称、完成单位、工作单位）
姓名排名职称工作单位完成单位对本项目的主要贡献
热那亚大学张晗 1 教授深圳大学深圳大学
本项目总负责人，是本项目学
术思想和研究方案的提出者。陆顺斌 2 讲师深圳大学湖南大学
本项目主要参加者，负责具体
实施。科学发现一、科学发现
三的贡献者，科学发现二和科
学发现三的主要参与者。
赵楚军 3 教授湖南大学湖南大学
本项目的主要参加者，负责具
肤色搭配体实施。科学发现二的直接贡
献者，科学发现三和科学发现
四的主要贡献者。
陈宇 4 讲师深圳大学深圳大学
本项目的主要参加者，科学发
现三的直接贡献者。
杜娟 5 未取得湖南大学湖南大学
本项目的主要参加者，科学发
现一的直接贡献者。
陈书青 6 讲师深圳大学湖南大学本项目的主要参加者，科学发现三的直接贡献者。
唐平华7 讲师湘潭大学湖南大学本项目的主要参加者，科学发现二的直接贡献者
项目简介
二维材料（2D-Materials）是由单一或几层不同的原子组成的新型材料，它们通常可以由层状材料剥离得到，具有独特的物理和化学性质。以石墨烯为代表的二维材料的出现对现代电子、通信和光电子学等领域产生了重要的影响，是当今重大科学前沿；同时，二维材料具有广阔的应用前景，如太阳能电池、光电调制器和光电探测器等。本课题组自2012年开始，研究二维材料（石墨烯、二硫化钼、拓扑绝缘体等）与激光相互作用的新现象和新规律，并探索其在超快激光器和通信等领域的应用，获得了一系列新发现。主要发现点及其科学价值总结如下：
1.发现了二硫化钼材料中的宽带非线性光学吸收响应，获得了其光学参数及调控规律，研制出基于二硫化钼的新型超快光子器件。研究结果揭示了二硫化钼从可见到近红外波段的非线性光吸收特性，实验发现了其宽带可饱和吸收效应并实现了在光纤激光器中的锁模应用。利用微纳光纤与光沉积相结合的技术，进一步深入研究了二硫化钼的光子器件，研制出基于二硫化钼饱和吸收体的高能量光纤锁模
脉冲激光器。二硫化钼宽带非线性光学特性的发现和应用，为脉冲激光器锁模和调Q提供了新的手段。
2.首次研制了基于二维拓扑绝缘体的可饱和吸收器件，实现了性能稳定、波长宽调谐的超快激光输出。研究结果拓展了人们对拓扑绝缘体材料的认识，为构筑新型光电器件奠定了基础，完成了基于拓扑绝缘体的宽波段调Q/锁模的光纤脉冲激光器及固体脉冲激光器，为拓扑绝缘体在超快脉冲激光器的应用上提供了方向和基础，也为高功率、宽调谐脉冲激光器的研制提供了新的手段。
3.发现了二维拓扑绝缘体的非线性光克尔效应及非线性微波吸收特性，获得了其光学响应参数及调控规律，为基于拓扑绝缘体的全光调制和全光信号处理技术提供了有效的理论和实验支撑。研究结果表明拓扑绝缘体具有大的非线性折射率系数，并在微波波段具有可饱和吸收特性，在微波通信、信号处理、数据存储、激光制造甚至军事器件上将展现巨大的应用潜力。
4.首次发现石墨烯在微波波段的非线性响应，拓展了石墨烯非线性可饱和吸收的范围，进一步验证了石墨烯宽带可饱和吸收效应和规律。研究结果将石墨烯的潜在应用从可见光发展到微波波段，对发展基于石墨烯的光子器件和微波器件具有重要的意义。
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该项目在三年多的研究期间，在国内外杂志上发表SCI论文60篇，累计被引用2453次，他引1928次。其中，10篇代表性论文均为ESI高引用论文，另有一篇入选“ESI热点论文”和“2014年中国最具影响力
国际学术论文”。十篇代表性论文共被包括Nature Photonics、Physical Review Letters、Lar Photonics Review、Advanced Materials等SCI杂志引用1280次，SCI他引1013次。
代表性论文专著目录序号论文名称年卷页码国内作者
1
Molybdenum disulfide (MoS2) as a
broadband saturable absorber for
ultra-fast photonics
2014年22卷
双面针织机
7249-7260页
张晗；陆顺斌；杜鹃；
文双春
2
Ytterbium-doped fiber lar passively
mode locked by few-layer Molybdenum
Disulfide (MoS2) saturable absorber
functioned with evanescent field
2014年4卷6346
once什么意思页
张晗；王庆凯；蒋国宝；
许长文；赵楚军；项元英语转换器
江；陈宇；文双春；张
晗
3 Ultra-short pul generation by a
topological insulator bad saturable
absorber
2012年101卷
赵楚军；张晗；祁祥；
陈宇；王志腾；文双春
4 Wavelength-tunable picocond soliton
fiber lar with Topological Insulator:
Bi2Se3 as a mode locker
2012年20期
27888-27895
赵楚军；邹艳红；陈宇；
王志腾；陆顺斌；张晗；
文双春
5 Self-Asmbled Topological Insulator:
Bi2Se3 Membrane as a Passive Q-Switcher
in an Erbium-Doped Fiber Lar
2013年31卷
2857-2863 页
陈宇；赵楚军；黄辉晖；
六级作文模板万能
陈书青；唐平华；王志
腾；陆顺斌；张晗；文
双春
6 Large Energy, Wavelength Widely
Tunable, Topological Insulator
Q-Switched Erbium-Doped Fiber Lar
2014年20卷
陈宇；赵楚军；陈书青；
杜鹃；唐平华；蒋国宝；
张晗；文双春
7 Topological Insulator: Bi2Te3 Saturable
Absorber for the Passive Q-Switching
Operation of an in-Band Pumped 1645-nm
Er:YAG Ceramic Lar
2013年5卷
唐平华；张晓琪；赵楚
军；王勇；张晗；沈德
eland元；文双春；范滇元
8 Third order nonlinear optical property
去留学加拿大of Bi2Se3
2013年21卷
2072-2082 页
陆顺斌赵楚军邹艳红
陈书青陈宇李瑛张
晗文双春
9 Broadband optical and microwave
nonlinear respon in topological
insulator
2014年4卷
587-596页
陈书青；赵楚军；李瑛；
dlt黄辉晖；陆顺斌；张晗；
文双春
10 Microwave and optical saturable
absorption in graphene
2012年20卷
23201-23214 页
郑之伟；赵楚军；陆顺
斌；陈宇；李瑛；张晗；
文双春
