飞秒激光具有峰值功率高,热影响区小,加工精度高,加工材料范围广等优势,是现代微加工的有力工具之一。飞秒激光特别适合透明材料的精密加工,利用飞秒激光微加工技术制备光纤传感器件正成为研究热点。本文为满足新型光纤传感器件的制备需要,进行光纤飞秒激光微加工工艺的基础研究,揭示飞秒激光与石英类材料的作用机理,探讨激光工艺参数对加工质量的影响。并通过工艺参数与工艺路线的优化,制备高质量的光纤微结构。本文的主要研究内容与结果如下：(1)通过理论与实验研究,详细探讨了激光加工参数,诸如光阑、能量密度、焦平面位置、重复频率、脉宽、扫描速度等对微加工的影响。找到了适宜光纤微加工的光阑直径、焦平面位置等最佳工艺参数值或范围,为制备高质量的光纤微结构奠定了基础。(2)开展了基于飞秒激光光纤微加工的实验与机理研究,引入自聚焦、自陷、脉冲累积效应、等离子体等物理现象来阐释飞秒激光与石英材料的相互作用。从光纤的圆柱体形状方面着手分析了实际光斑与理论光斑产生差异的原因；与实验结合,计算出了光纤的烧蚀阈值、光吸收长度系数、“时间阈值”、“深度系数”等参数。(3)通过实验,探讨了飞秒激光制备光纤三维微结构的工艺。利用飞秒激光采用多种手段制备微孔,实验证明“结像面”法能够改善微孔的圆度；不仅理论分析了锥孔、直孔的形成,而且得到了改善微孔垂直度的工艺路线；建立数学模型,利用Matlab模拟飞秒激光加工光纤微孔的截面；在专用光纤旋转夹具的辅助下,探讨了螺纹、环状沟槽、阵列孔等周期性光纤微结构的制备工艺；制备了悬臂梁、锥形等光纤端面微结构。(4)详细探讨了F-P干涉仪和Michelson干涉仪的制备工艺。在光纤侧面沿轴向加工微腔得到的F-P干涉仪效果较好,而且将制备的光纤器件进行了温度和拉力实验；光纤芯部材料去除的越多,Michelson干涉仪的效果就越差。