自从发现材料的非线性光学性质以来,具备非线性光学性质的材料在很多领域有着广阔的应用价值,如在光学器件方面就有光开关、光通信、光数据存储等等。优良非线性光学性能的材料具有光学损耗较小,光线性系数相对较大、非线性光学效应良好等特性。随着激光产业的快速发展,精密的光学仪器对光学材料的非线性性能要求也在不断提高。因此,探索具有优异的非线性光学材料成为当前研究工作者们研究的一个重要方向。半导体材料所具备的电、光双重特性,使其在光电子器件和功能材料领域中具有广阔的应用前景。但由于半导体材料的尺寸较小,分散性和稳定性较差,需要与其它材料复合在一起以增强材料的相关物理、化学性质。通常情况下,复合材料可以有效抑制半导体材料之间的团聚,有助于提高半导体材料的分散性,可以有效提升材料的非线性光学性能。如果复合的材料具有相似的非线性效应,那么两种材料之间的产生的协同效应会使复合材料的三阶非线性光学效应有所提高。石墨烯与二硫化钼是典型的二维半导体材料,且都具有良好的非线性光学效应。石墨烯拥有稳定有序的二维平面结构、大的比表面积、超快的电子转移速度,能够使其作为复合材料的支撑材料。其稳定有序的结构可以使半导体材料与其复合之后提高材料的稳定性;其大的比表面积可以有效阻止半导体材料发生团聚,提高材料的分散性;其超快的电子转移速度,可以提高复合材料的三阶非线性特性。因此,以石墨烯为基底,将石墨烯与半导体材料复合可以有效改善半导体材料性能,复合物有望成为良好的光电器件材料。本文主要内容安排如下:第一章介绍了非线性光学理论、非线性光学材料的研究和发展、测量三阶非线性效应的方法、以及Z扫描的优点及计算方法。第二章对所研究的二硫化钼作了简单概述。通过水热法反应制备二硫化钼。然后改变反应时间,反应温度,制备出不同反应条件下生成的二硫化钼。最后对生成二硫化钼进行了结构和形貌表征,并对其三阶非线性光学性质进行了研究,发现二硫化钼具有饱和吸收特性以及正的非线性折射率。第三章介绍了通过采用改进的Hummers方法制备的氧化石墨烯(Graphene Oxide)和通过水热法制备的rGO/Mo S2。对rGO/Mo S2的结构和形态进行表征,并研究了它们的三阶非线性光学性质。通过Z扫描数据发现氧化石墨烯与复合材料均表现饱和吸收特性以及正的非线性折射率。通过非线性理论公式计算得到复合材料的三阶非线性光学特性相较于二硫化钼纯样材料以及石墨表现更好,表明氧化石墨烯和二硫化钼的复合材料具有更加优良的非线性光学性能。第四章对本论文所做的工作进行了简单的总结,以及下一步可以开展的计划与展望。