TlGaS2是一种新颖的准二维层状材料,由于具有独特的能带结构,TlGaS2在可见光和x射线范围内具有较高的光敏性,这使得它在光电子器件中有重要的应用前景。目前,TlGaS2的光学和电学性能已经得到了广泛的研究,但其超快非线性光学性质的相关研究还没有被开展。为了更好地将TlGaS2应用于光电子器件中,对TlGaS2的超快非线性光学性质的深入研究是十分必要的。为此,我们开展了 TlGaS2超快非线性光学性质的研究。具体研究内容包括:首先,我们采用强度依赖透射技术测量了块状TlGaS2晶体的超快非线性吸收性质,在800nm的飞秒脉冲激光激发下,TlGaS2表现出了明显的非线性吸收响应。通过双光子吸收模型拟合,我们确定了该非线性吸收为双光子吸收,并计算出了线偏振光下TlGaS2的双光子吸收系数,为βlin=7.4×10-10cm/W。接着,我们通过时间分辨瞬态吸收测量进一步确定了它的双光子吸收性质。由于双光子吸收属于三阶非线性光学效应,且双光子吸收系数与三阶非线性极化率独立张量元的虚部直接相关,我们结合强度依赖透射测量与瞬态吸收信号的偏振依赖性测量,计算出了三阶极化率张量元虚部的值。最后,通过时间分辨光学外差-光克尔门效应测量技术,我们进一步研究了它的三阶非线性光学性质,获得三阶极化率张量元x(3)xyxy+x(3)xyxy实部和虚部的值。实验结果表明,在分辨率范围内,T1GaS2展现了快速的时间响应,这表明其非线性折射来源于非共振电子非线性,然后,结合非共振电子非线性的Kleinman对称性下三阶极化率张量元的关系,我们计算了三阶非线性极化率独立张量元的实部,并进一步计算出了非线性折射率的数值。结果显示,TlGaS2具有较大的超快光学非线性,这使得它成为一种有前途的光子材料。