形貌可控的金属表面微纳结构在光电子、微电子、精密传感、热辐射、表面等离子体光学、生物医学、化学、以及工业等领域有着重要且广泛的应用前景。随着激光技术的发展，脉冲激光已成为金属表面处理的重要手段。脉冲激光微纳制备这一新兴技术具有绿色、高效、高精度等特点而一直备受国内外研究人员的关注。本文基于纳秒脉冲激光，进行金属表面微纳结构制备研究，系统研究了工艺参数及工艺方法对金属表面微纳结构的形成及其功能特性的影响。主要工作内容如下:　　利用纳秒激光在金属镍表面诱导陷光（抗反射）微纳结构。系统研究了扫描间距、扫描速度和扫描方式对激光处理镍表面区域形成的微纳结构及其吸光性能的影响，深入分析和讨论了不同形貌微纳结构的形成机理。通过改变扫描速度，发现存在一个高达100mm/s的最优扫描速度，使得激光诱导出表面覆盖有一种独特的球花-团簇状微纳复合结构的“黑色镍”。致密、随机分布的球花-团簇状微纳复合结构具有极高的宽光谱吸光性能，在200～400nm的紫外波段吸光率最高可达99％以上，在400～800nm的可见光波段吸光率超过97％，在800～2000nm的红外波段吸光率也保持在90％以上。另外，采用二维交叉扫描的方式，通过调控工艺参数，在镍表面制备出圆坑-驼峰状等不同形貌的周期性阵列结构。　　利用纳秒激光调控金属镍表面的润湿性能。研究了扫描速度对镍表面润湿性能的影响，发现经不同扫描速度的激光处理后的镍表面对应着不同程度的润湿性能改变。在扫描速度为100mm/s时制备出的球花-团簇状微纳结构呈现出稳定的超亲水特性（水滴接触角WCA=O°）。研究了不同扫描间距对润湿性能的影响，在镍表面制备出的沟槽-光栅状周期性微纳结构表现出超疏水性(WCA=168.5°，滚动角不超过2.3°)。另外，采用二维垂直交叉扫描的方式，制备出的圆坑-驼峰状周期阵列具有高粘附超疏水性(WCA=152°)。通过进一步调控工艺参数，在二维垂直交叉扫描和成45°交叉扫描方式下制备出了超疏水周期性阵列(WCA分别为163.7°和167.4°，滚动角均未超过2.3°)。　　利用纳秒激光诱导金属钛表面结构色。系统研究了不同扫描速度和扫描间距对结构色形成的影响。制备出了黑色、灰绿色、金黄色、蓝色、白色等不同颜色的钛表面，详细讨论了不同结构色的形成机理。发现“黑色钛”表面同样覆盖着独特的球花-团簇状微纳复合结构，其表面的反射率在紫外到红外(200～2000nm)的宽光谱波段的均不超过8％。　　本文利用纳秒激光在金属表面制备出了具有高陷光性、特殊润湿性（超亲水、高粘附超疏水、超疏水）、以及结构色效应的功能性微纳结构。通常相关研究中采用的飞秒/皮秒激光由于其脉冲能量较低，需要较高的脉冲能量重叠来实现材料表面改性，因此处理速度较慢，特别是对于熔点普遍较高的金属表面。本文的研究工作表明纳秒激光既具备较高的金属材料烧蚀效率以及微米结构的构造能力，同时也具有脉冲激光诱导形成纳米结构的优势，是金属表面功能性微纳米结构制备的有效方法。