飞秒激光具有极短的脉冲宽度，这使它拥有极高的峰值功率，可以实现对任何材料的非热熔性加工。通过控制激光脉冲聚焦点在材料上的移动，可以实现材料的高精度三维微加工。目前利用飞秒激光直写技术在金属薄膜材料表面制备周期性微结构，已成为飞秒激光应用研究领域的热点之一。结合飞秒激光的高斯型空间分布特性，推导了横向和轴向加工分辨率的表达式，初步研究了飞秒激光与透明介质和金属材料之间的相互作用机制。自行设计并建立了一套由显微镜和微精密移动平台等构成的飞秒激光三维微细加工系统。利用飞秒激光三维微细加工系统，研究了K9玻璃表面加工线宽与飞秒激光脉冲参数之间的关系。优化选择加工参数，实现了微米甚至纳米量级的微加工精度，其最小加工精度为540nm。研究了飞秒激光脉冲与金膜的相互作用，通过改变显微物镜的数值孔径、激光单脉冲能量、脉冲个数等参数制备出不同的金膜表面微结构。研究表明，激光作用在金膜表面会诱导出微孔结构，作用时的激光参数对微孔形貌、尺寸大小都有很大影响。应用飞秒激光在金膜表面制备周期孔洞结构和周期方格结构，并采用宽带光纤光源和HR-i550光谱仪测量金膜表面周期孔洞结构和周期方格结构的光谱透射性能。