以黑磷为代表的第Ⅴ主族类石墨烯二维层状材料因其卓越的物理和化学性能,在材料、光电信息、能源等领域迅速发展。新型二维第V主族材料有望能够很好地弥补石墨烯等二维材料在某些方面的缺憾。本论文以新型二维层状材料—锑烯为研究对象,使用不同方法制备了锑烯纳米片与锑薄膜,并对其基本结构进行表征分析。着重研究了锑烯纳米片的非线性吸收性能,并集成可饱和吸收器件实现在近红外光纤激光器中的短脉冲运转。具体内容如下:1.利用液相剥离和基于物理气相沉积的范德瓦尔斯外延生长技术制备锑烯纳米片及锑薄膜。通过液相剥离制备了平均厚度5-15 nm、横向尺寸不一的β相锑烯纳米片。通过锑粉末与锑烯纳米片的拉曼测试结果对比,验证了锑烯纳米片Eg和A1g振动模式的蓝移现象。通过物理气相沉积成功在氟金云母衬底上生长锑烯纳米片与锑薄膜。实验发现Sb4小分子比Sb2小分子更适用于范德瓦尔斯外延生长锑烯纳米片与锑薄膜。2.采用开孔Z扫描研究了少层锑烯纳米片在两种波长下的非线性光学吸收特性。首次同时观察到β相锑烯纳米片的可饱和吸收效应和光限幅特性。在1064 nm波长激发下的非线性吸收性能略优于532 nm波长激发下的非线性吸收性能,表明锑烯纳米片更加适用于红外激光波段。制备薄膜型锑烯可饱和吸收体,其11.63%的调制深度表明锑烯纳米片可饱和吸收体在1.5μm波段具有极强的能量漂白能力。此外,低至1.52 MW/cm2的饱和强度也表明锑烯纳米片是一种极其优良的可饱和吸收体材料。3.采用锑烯可饱和吸收体分别搭建了腔长为9.5 m的被动调Q光纤激光器和腔长为62 m的被动锁模光纤激光器。激光泵浦445 m W为该激光器腔中保持稳定调Q调制的最大阈值,对应的光纤激光器输出功率为4.5 m W。在泵浦能量最大处,调Q脉冲对应的最高重复频率、最窄脉冲宽度分别为124.1 k Hz和1.42μs。调整腔长和偏振态,实现了腔内净总色散约为-1.292 ps2的传统孤子锁模激光输出,其基频、最窄脉宽以及最大输出功率分别为3.285 MHz、1.349 ps和3.69 m W。所得结果均验证了锑烯纳米片的可饱和吸收特性,表明锑烯纳米片在1.5μm波段具有良好的超快光子学应用前景。4.采用锑烯可饱和吸收体搭建了单—双波长可切换的谐波锁模短脉冲光纤激光器。在单波长运转状态下分别实现了一阶、二阶、三阶、四阶以及最高阶为165阶的谐波锁模脉冲输出。其中基本频率为2.16 MHz,中心波长为1564 nm。在双波长下实现了最高阶同为165阶的谐波锁模脉冲输出。稳定的同步双波长输出的两个峰值分别为1561.3 nm和1562.7 nm,差频为0.17×1012 Hz属于太赫兹波段。结果不仅证明了锑烯纳米片是一种优越的非线性光学材料,同时扩大了锑烯在近红外光纤激光器中的应用。