本项目来源于深圳市科技创新委员会，项目批准经费24万元整。黑磷作为新型二维材料而引起国际学术界的广泛关注，相比于以石墨烯为代表的二维材料，黑磷显示出优异的可调带隙和高度操控能力：拥有可控调节的直接能隙、宽波段光学响应、偏振相关光响应。此外，类黑磷材料家族具有丰富的种类和形式，包括少层黑磷、氧化磷烯、磷烯量子点、磷烯异质结等，这为可控调节其光学和电子学特性提供了强有力的手段。
    本项目研究了少层黑磷的制备、非线性光学特性和应用。首先，通过碱性溶剂剥离法与梯度离心法制备不同层数的少层黑磷样品。然后通过飞秒Z扫描技术研究不同尺寸BPs样品的非线性吸收系数和非线性折射率的规律和特性。由于边缘状态和量子限制效应，具有较小尺寸的BP样品具有较高的三阶非线性光学指数和较大的三阶非线性虚部值。小尺寸BP材料更有利于非线性光学应用。泵浦探测结果揭示了BP样品的可饱和吸收行为是由于激发时载流子耗尽的结果。较小尺寸的BP材料具有更快的响应时间。所以小尺寸BP材料可能是更适用于作为超快光电子器件的材料。改变黑磷材料的尺寸可以有效地调整其非线性光学参数，并产生重要的应用。
    在超快光子学方面。基于黑磷可饱和吸收体，分别在1550 nm波段和2.8 μm波段得到光脉冲。在全光信号处理方面，黑磷材料包裹的微结构光纤器件课有效提高全光开关和光学调制等光通信性能。
    本项目发表论文7篇，其中中科院分区一区论文5篇，二区论文2篇，申请发明专利2项，申请新型实用专利1项。