【技术实现步骤摘要】
一种基于二维材料的非线性光纤及测试方法
[0001]本专利技术涉及光纤技术和非线性光学领域，具体涉及一种基于二维材料的非线性光纤及测试方法。
技术介绍
[0002]自上世纪中叶光纤的概念被提出以来，得益于其宽频谱、低损耗、强抗干扰能力等诸多特性，光纤被广泛运用于现代通信系统及网络中，成为现代通信技术网络的重要根基和未来的重要发展方向。其中，光纤中的非线性效应也愈发引起了大家的研究兴趣，光束在光纤中传播时可以同时满足高功率密度和长相互作用距离的要求，大大提高了非线性信号产生的效率。但是，传统的熔融石英光纤由于纤芯材料极低的非线性，已经无法满足非线性光纤光学的需求。因此，近几十年来，基于元素掺杂(硫族元素等)、半导体材料填充以及光纤结构设计(悬空石英纤芯等)的方法被逐渐提出，实现了一些非线性光纤光学的应用，例如四波混频、拉曼移频、超连续光源产生等。这些方法存在填充元素非线性系数低以及光纤结构设计复杂的问题，因而不能得到广泛的应用。因此，急需一种可以实现高非线性且具有光纤兼容性的新型非线性光纤材料。
[0003]近年来，二...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于二维材料的非线性光纤，其特征在于，在所述光纤的至少部分表面上覆盖有二维材料薄膜；其中，所述二维材料薄膜通过直接生长的方法覆盖在所述光纤的至少部分表面上。2.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述直接生长的方法包括但不限于化学气相沉积、化学气相传输或物理气相沉积；优选的是，所述直接生长的方法包括化学气相沉积；优选的是，所述直接生长的方法包括如下步骤：步骤一、将采用钼酸钠溶液浸润处理后的光纤和硫粉末放置于化学气相沉积反应炉中，通入惰性气体作为载气和保护气，维持管内压强至100-300 Pa；步骤二、控制光纤区域升温至60-150℃后，低压干燥20-60分钟，然后升温至750-850℃，此时硫粉末控制在120-150℃，开始进入生长阶段，生长时间为10-60分钟，生长结束后，关闭加热电源，得到二硫化钼非线性光纤；优选的是，所述光纤放置于所述化学气相沉积反应炉的高温区，所述硫粉末放置于所述化学气相沉积反应炉的低温区，沿惰性气体流动的方向依次设置所述低温区和所述高温区且所述高温区与所述低温区间隔一定距离；优选的是，所述二硫化钼非线性光纤的二次谐波信号相比于平面上单层二硫化钼二次谐波信号提高了300倍，所述二硫化钼非线性光纤的三次谐波信号相比于平面上单层二硫化钼三次谐波信号提高了330倍。3.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述光纤包括但不限于D型光纤、单孔光纤或多孔光子晶体光纤；优选的是，所述光纤的纤芯为空芯或实芯；所述的二维材料包括但不限于石墨烯、过渡金属硫族化合物、过渡金属碳化物、过渡金属氮化物、黑磷或二维半导体材料；优选的是，所述二维材料薄膜覆盖在带孔光纤孔的内壁和/或光纤表面，或者所述二维材料薄膜覆盖在D型光纤的接近纤芯的侧剖面部分；优选的是，所述二维材料薄膜的厚度为1-20层。4.一种基于二维材料的非线性光纤的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：提供一根光纤；在所述光纤的至少部分表面上覆盖二维材料薄膜；其中，所述二维材料薄膜通过直接生长的方法覆盖在所述光纤的至少部分表面上。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述直接生长的方法包括但不限于化学气相沉积、化学气相传输或物理气相沉积；优选的是，所述直接生长的方法包括化学气相沉积；优选的是，所述直接生长的方法包括如下步骤：步骤一、将采用钼酸钠溶液浸润处理后的光纤和硫粉末放置于化学气相沉积反应炉中，通入惰性气体作为载气和保护气，维持管内压强至100-300 Pa；步骤二、控制光纤区域升温至60-150℃后，低压干燥20-60分钟，然后升温至750-850℃，此时硫粉末控制在120-150℃，开始进入生长阶段，生长时间为10-60分钟，生长结束后，关闭加热电源，得到二硫化钼非线性光纤；...
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