得益于优秀的自清洁功能,具有超疏水性能的材料表面近些年来一直备受学术界和工业界的关注。众所周知,微纳米复合结构和低表面自由能是实现超疏水性能的两大主要因素。发展至今,在多种材料如硅、金属、金属氧化物、聚合物及纺织品等表面均实现了具备超疏水性能的微纳米复合结构。在目前实现的人工超疏水表面中,高透光自清洁玻璃表面在窗户、汽车后视镜、挡风玻璃、防污镜、微流体装置、安全玻璃和太阳能面板等应用领域具有巨大的工业应用前景。然而实现超疏水性能需要较高的表面粗糙度,这将不可避免地降低表面光透性。如何制备一种稳定持久的表面微纳米结构,从而实现具备自清洁功能的超疏水高透光玻璃表面是目前存在的首要问题。本文首次提出一种能量渐变式的多脉冲激光加工工艺,旨在通过超快激光直写制备表面分布式点坑结构,同时在微米点坑内重复多次不同能量的飞秒激光脉冲来诱导出更丰富的纳米结构,在提高表面粗糙度的同时保证一定面积的未加工区域以获得高透光性。通过多脉冲激光直写技术在石英玻璃表面制备的微纳米双重结构包含周期性分布式微米点坑结构,并且每个微米点坑内分布有丰富的自组装纳米波纹和纳米颗粒。在经过化学表面改性后,该超疏水玻璃表面与4μL水滴的静止接触角为161.2?0.4?,与5μL水滴的滚动角为2?1?,在可见光及红外光谱范围内光透性达92%以上。通过一系列稳定性及耐久性测试,本文证明了通过飞秒激光制备的超疏水透明玻璃表面具有持久的疏水性能,较强的耐冲击性能和热稳定性,在水中浸泡168小时,在经过半小时9 kg的水冲击和400℃的高温加热后仍能保持良好的超疏水性能。本文提出一种定向搭叠激光光斑的加工工艺,通过提高扫描速度至脉冲分离,在硅酸盐玻璃表面制备出包含周期性微米级线阵、周期性亚微米波纹、纳米颗粒的多级微纳米结构,实现了152.4?的静止接触角和可见光范围内超过80%的表面透光性。本文通过能量渐变式的多脉冲激光加工工艺在硅酸盐玻璃表面制备出含有纳米波纹和孔洞结构的分布式点坑结构,实现了161?的静止接触角和可见光范围内超过85%的表面透光性。