机械工程学报

作者：曾秋铭, 黄异, 钟舜聪, 陈剑雄, 钟宇杰, 林廷玲, 陈雪峰

单位：1. 福州大学机械工程及自动化学院 福州 350108;2. 福州大学福建省太赫兹功能器件与智能传感重点实验室 福州 350108;3. 西安交通大学机械工程学院 西安 710049

关键词：太赫兹,柔性金属超材料,飞秒激光,强耦合,局域表面等离激元；

基金：国家自然科学基金(52275096)、福建省技术创新重点攻关及产业化(2022G021)和福建省自然科学基金(2022J01071)资助项目。

太赫兹超材料(THz-MMs)凭借其独特的电磁调控能力，成为高性能太赫兹功能器件的核心关键。当前THz-MMs的制备普遍需要结合多种硅基微加工工艺，制备过程繁复且往往涉及多种精密设备，导致制备周期长、成本高昂。提出飞秒激光直写金属薄膜的方法，利用飞秒激光极小热扩散的烧蚀特性和对脉冲能量的精确控制，实现太赫兹柔性金属超材料的一次成型加工。以所设计的混合矩形孔径柔性金属超材料作为范例，验证了该方法的有效性。实验结果表明，该飞秒激光直写的超材料支持两种表面等离子体模式之间的强耦合作用，在透射谱显示出高Q值拉比分裂峰。通过调整参数L2，分裂峰的频率从1.17 THz变化到0.97 THz，Q值从10.79提高到34.26。可以预见，飞秒激光直写技术有望为低成本、高性能的太赫兹功能器件的快速加工提供借鉴。

来源：2025年第17期

《机械工程学报》期刊编辑部

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