1、飛秒激光具有獨(dú)特的超強(qiáng)與超快特性，其超強(qiáng)特性使我們能以較低的脈沖能量獲得極高的峰值光強(qiáng)，誘發(fā)固體材料的燒蝕和光敏樹(shù)脂的雙光子吸收，可實(shí)現(xiàn)高精度三維加工。飛秒激光微納加工是飛秒激光研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。 飛秒激光在介質(zhì)中的傳播及其聚焦的理論研究是飛秒激光微納加工的理論基礎(chǔ)。通過(guò)近軸近似法求解了高斯光束的近軸焦點(diǎn)；討論了自聚焦和等離子體形成對(duì)飛秒激光聚焦的影響；最后，在原有顯微物鏡的基礎(chǔ)上通過(guò)改變光束尺寸調(diào)整顯微物鏡的有效數(shù)值孔徑。

2、 建立了一套飛秒激光微納加工系統(tǒng)，對(duì)K9玻璃表面和內(nèi)部的非線性離化機(jī)制進(jìn)行了研究，實(shí)現(xiàn)了K9玻璃材料的表面的微米、亞微米雙尺度加工和內(nèi)部任意三維形狀的體制造。在表面制備了微型無(wú)閥泵陣列、微型混合器陣列和大面積微米一亞微米雙尺度光柵結(jié)構(gòu)；在材料內(nèi)部制備了各種光子器件，如光波導(dǎo)、光柵、光子晶體等。 提出了雙光子光聚合的理論模型，進(jìn)行了飛秒激光光聚合所需的激光強(qiáng)度閾值和加工分辨率的理論推導(dǎo)，建立了飛秒激光雙光子光聚合微細(xì)加工實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

3、。在ORMOCER材料內(nèi)實(shí)現(xiàn)了雙光子光聚合，突破了衍射極限。采用飛秒激光雙光子光聚合法，選擇不同的實(shí)驗(yàn)參數(shù)，制備了多種典型的生物微器件，如微葉輪、微井陣列和微柱陣列。 采用飛秒激光雙光子光聚合的方法，在液態(tài)光敏樹(shù)脂ORMOCER中成功制得二維正方晶格光子晶體及波導(dǎo)，同時(shí)制備了品質(zhì)較高的三維木堆型光子晶體。最后，運(yùn)用ImageProPlus5軟件對(duì)清洗之后的三維木堆光子晶體進(jìn)行了質(zhì)量表征和誤差分析，為工藝優(yōu)化和制作高質(zhì)量的微器件或