飞秒激光与物质的相互作用具有作用时间短、热效应不明显等特点,使飞秒激光在精密加工领域具有不可替代的优势。飞秒激光在精密加工领域的应用非常广泛,发展空间也非常广阔。金属增材加工是飞秒激光精密加工的一个重要方向。飞秒激光烧结金属粉末可以得到比连续激光更加致密、硬度更高的块状金属。通常为了防止氧化,对金属粉末的烧结都要在保护气体中进行,然而不是所用的应用场景都能方便地使用保护气体。本文研究了在无保护气体的环境下烧结金属粉末,得到无氧化区域的条件。以大模场光子晶体光纤作为光源,通过背向烧结和正向大功率烧结两种方法,在空气中得到了全部或局部无氧化的金属细线,并利用背向烧结的方法,制备了可用于太赫兹波偏振调制的器件。本文主要工作包括以下两个方面:一、用50MHz飞秒激光器背向烧结金属锡粉,分析附着在基片上的金属细线的形貌和成分,总结了线宽度与加工参数的关系,发现金属细线宽度可以通过控制加工参数,在约10μm到约120μm之间取得某一固定值。金属线表面粗糙。观察到在一些加工参数下,载波片表面会形成气泡状结构,金属细线呈现为一连串的金属小球,分析了金属小球的成因。用能谱仪分析了锡金属线的元素构成,发现其中几乎不含有锡之外的其他元素,加工过程中未发生氧化。利用加工参数与金属线宽的关系,设计了八组光栅参数,用背向加工的方法制备出了八个参数不同的光栅,用来调制太赫兹波的器件,测试了这八个光栅对太赫兹波的偏振调制作用。二、用50MHz飞秒激光器正向烧结金属铁粉,烧结成的细线宽度接近1mm。依据铁粉烧结后的表面形貌,将作用范围大致分为4个区域,分别测量了各个区域的宽度和拉曼光谱。分析了4个区域的宽度与激光功率、扫描速度、粉末粒度的关系。根据各区域内的拉曼光谱,分析了不同区域的成分分布,发现中心部分的金属细线为单质,未发生氧化,边缘区域发生了大范围的氧化。分析了不同区域内各成分的形成原因。