近几年,狄拉克材料(Dirac Material)成为凝聚态物理、材料等领域研究的热点,其典型代表是石墨烯和拓扑绝缘体。因狄拉克材料独特的结构、丰富的科学内涵及广阔的应用前景,其已经成为了国际前沿科学研究的焦点。近几年,研究人员相继报导了石墨烯和拓扑绝缘体这两种材料的非线性光学特性及其应用,但是对于其宽波段的非线性相干散射的研究报道很少。本论文在课题组前期研究基础上,研究了石墨烯和拓扑绝缘体的宽波段非线性相干光学特性,丰富了狄拉克材料在非线性光学领域的研究,对未来宽波段非线性光学器件发展起到了一定推进作用。本文主要进行了以下工作:1.实验制备了均一稳定的石墨烯分散液,研究了石墨烯分散液的宽波段空间自相位调制特性,并以632.8 nm的实验为例进行了分析计算,获得了其非线性光学参数。2.实验制备了均一稳定的拓扑绝缘体分散液,研究了拓扑绝缘体分散液的宽波段空间自相位调制特性,获得了其非线性光学参数和响应规律。以632.8 nm波段实验为例,对比计算了 Bi2Te3分散液在不同有效厚度时的n2和χ(3),证明有效介质长度对单组元介质的三阶非线性参数并没有显著影响。以1070 nm波段实验为例,对比计算了连续光源与脉冲光源对空间自相位调制现象的影响,证明在超快脉冲光下热效应对光致非线性参数测量结果影响更小。实验测得单组元碲化铋的n2和χ(3)与已有研究报道基本一致,证明空间自相位调制效应是研究材料三阶非线性特性的一种快捷、有效的方法。