飞秒激光双光子聚合(Two-Photon Polymerization,简称TPP)加工是一种集计算机辅助设计、辅助制造于一体的三维微纳结构加工技术。该技术能突破光的衍射极限限制制备特征尺寸小于100nm的微观结构,可实现任意复杂三维微纳结构或器件的制备。至今为止,双光子聚合已被应用于微光学元件、微机电系统、微流体、超材料、生物医疗器件等的制备。三维数据模型作为TPP加工的依据,是实现TPP制造的前提和基础。当前TPP的三维结构模型无论是通过正向设计建模还是逆向工程重建获取,均需要结合TPP加工工艺的具体要求和现有加工系统的约束条件进行相应的处理才能满足TPP加工的需求。因此三维模型的处理是TPP的技术核心之一,是高精度、高效率实现TPP微纳结构加工的数据基础和前提。为了满足大面积三维微纳结构快速加工的需求,大行程气浮运动平台和二维振镜的三维扫描系统逐渐被应用,这需要与之相应的数据接口。因此,本文针对TPP加工的AMF数据模型、AMF模型的切片方法、切片的截面轮廓拟合以及激光扫描的路径进行研究。论文主要研究成果如下:(1)为了实现对特征尺寸在微纳米级的复杂三维结构的全面、精确的几何描述并减少数据存储量,本文在一种新的叠加制造数据模型AMF(Additive Manufacturing File Format)文件格式下,通过分析AMF文件的数据结构、模型精度、数据存储量,提出了AMF曲面模型的细分算法并进行了实例验证。(2)提出了基于AMF模型三角面片边信息排序的切片算法。根据AMF数据模型特点,剔除掉AMF文件中所有多余的三角面片的边,之后建立剩余的每个边与相邻两三角面片间的拓扑关系,并根据每条边的左值大小对边进行排序,用一系列iZ(28)z的切平面与这些边相交求交点,得到三维结构切片的截面轮廓。进行了实验验证,结果表明,此方法具有较好的稳定性和可行性,不会产生冗余数据并且在不确定AMF文件是否存在错误情况下仍可用。(3)为了保证加工件的尺寸精度和形状精度,对切片的截面轮廓进行处理,根据样条曲线轮廓与光栅式扫描相结合的连续扫描加工方式,对TPP加工中激光扫描的路径规划进行了研究:首先对切片的截面轮廓进行分段处理,之后以最小二乘曲线逼近原则对截面轮廓进行分段NURBS曲线拟合;再采用光栅式扫描方式对切片截面进行填充。最后,为了方便对数据处理的查看、把控和跟踪。基于Matlab搭建了双光子聚合加工中AMF模型的数据处理系统,并对切片截面轮廓处理进行了实例验证,证明了系统的可行性。