گرافن یک مادهی دوبعدی با ضخامت یک اتم کربن، به دلیل خواص فیزیکی منحصر به فردی که دارد توجهات زیادی را در زمینههای مختلف تحقیقاتی به خود جلب کرده است. در این پایان نامه ما بر خواص نوری غیرخطی گرافن تمرکز میکنیم. در ابتدا یک دید کلی از نور و نورشناخت غیرخطی ارئه میکنیم. سپس به معرفی مواد دوبعدی، مخصوصاً گرافن، و خواص عمومی آن ها میپردازیم. در نهایت، در آخرین بخش از این پایاننامه به مطالعه و بررسی چهار ویژگی مهم نوری غیرخطی گرافن یعنی تولید هماهنگ سوم بسامدی، ترکیب چهار موجی، تولید هماهنگهای بسامدی بالا و جذب اشباع شدنی پرداخته میشود. این مطالعات و بررسیها نشان میدهند هرچند گرافن ضخامتی در حد یک اتم داد، اما در مقایسه با عایقهای حجمی پذیرفتاری غیرخطی مرتبه سوم بزرگی دارد. به علاوه اشباع شدن جذب نور در طیف وسیعی از بسامدها، این ماده را به گزینهی مناسبی برای استفاده در لیزرهای پالسی مد قفل شدهی منفعل تبدیل کرده است.
