我们提出了一种光机械堆叠超材料结构。与传统超材料不同，该设计采用可分离式结构实现上下芯片的堆叠，突破了超材料厚度限制，可在厚度小于波长千分之一的功能层上集成吸收/执行单元，从而实现高性能检测。我们设计并制备了毫米波光机械堆叠超材料阵列探测器，其上层芯片厚度仅为波长的1/2133，但吸收率高达99%。与传统将毫米波辐射转换为电信号的探测器不同，该探测器将辐射转化为光机械结构的微机械偏转，并通过光学方式读取信号，相当于将毫米波检测转化为可见光检测。通过构建光学读出系统验证了探测性能，实验结果表明响应时间可达20毫秒，噪声等效功率（NEP）为1.1×10−10瓦/赫兹1/2。

综上所述，本文展示了一种堆叠式光机超材料设计及其基于该设计的毫米波探测器。该设计巧妙采用了堆叠芯片的思路，突破了传统超材料吸收体的厚度设计限制。其有效厚度小于波长的1/2000，显著提升了检测灵敏度和响应速度。实验结果表明，该探测器的吸收率达99%。得益于超薄厚度和高吸收特性，该探测器在94 GHz频率下具有1.1×10⁻¹⁰ W/Hz¹/₂的归一化等效功率（NEP）值，系统响应时间为20毫秒。尽管本文提出的探测器在NEP和响应时间方面并非最优，但其展示了堆叠超材料的实用价值，为超材料芯片、毫米波焦平面检测及成像系统提供了新的设计思路。我们相信，堆叠式光机超材料有望成为面向广泛应用的高性能毫米波检测平台。

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