我国成功制备出超高非线性二维材料复合光纤

近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心白雪冬课题组与北京大学刘忠范院士、刘开辉研究员合作，提出一种液相辅助两步化学气相沉积法在多孔光纤孔内壁上直接生长二维过渡金属硫族化合物，成功制备出具有超高非线性的二维材料复合光纤。

该方法有效解决了二维材料前驱体在大纵横比光纤中传质不匀的问题，实现了多种二维材料及其合金在不同种类规格光纤（空心石英管光纤和光子晶体光纤等）中均匀全覆盖生长，长度最大可达25cm。在此基础上，研究人员进一步基于该复合光纤的非线性的实部和虚部分别进行了相应的应用研究。

1、非线性实部：光频转换应用研究。实验结果发现，二维材料复合光纤展示了超强的二次和三次谐波产生，相比于平面石英衬底上的MoS2样品，该MoS2复合光纤的非线性信号增强了~300倍，损伤阈值提高3倍，传输损耗仅为~0.1 dB/cm；

2、非线性虚部：全光纤超快脉冲激光器的研究。将MoS2复合光纤用作饱和吸收器，完成了全光纤锁模脉冲激光器的搭建和测试，具备超窄脉冲宽度~500 fs高重复频率~41 MHz等优异性能。