飞秒光刻波导技术是近十年才发展起来的一种新型光波导写入技术,相对于离子交换、离子注入以及化学气相沉积等传统的波导制作技术,飞秒光刻波导技术具有简单、灵活、高效等特点,还具备制作三维光子器件的独特能力。飞秒光刻波导技术开辟了天文光子学这一崭新的领域,能够制作光子灯笼、三维滤光器、三维耦合器等光子芯片,在制作高密度的集成光子器件方面具有重大的应用前景。本论文的主要工作包括以下几个方面:1.研究了钛蓝宝石激光晶体中飞秒光刻波导的技术和性能,采用狭缝整形技术通过横向刻写方式,利用重复频率为1 k Hz,脉宽为120 fs的脉冲激光在钛蓝宝石晶体中分步刻写双线型光波导。详细地研究了飞秒脉冲激光在晶体中写入深度、刻写速度以及波导双线间距对波导导光情况的影响,最终得到了一组导光模式较优的双线波导(脉冲能量2μJ,写入深度175μm,刻写速度90μm/s,双线间距26μm)。由于在写入过程中伴随着纳米条纹的产生,波导具有偏振导光特性,采用散射法测得波导的传输损耗为1.82 d B/cm。利用有限差分法,根据波导的近场模式强度分布反推了波导的折射率分布图,得到其最大的折射率增量为1.9×10-4。2.利用重复频率为1 k Hz,脉冲宽度为120 fs的近红外飞秒脉冲激光,用狭缝整形技术通过横向刻写的方式,首次在掺Er3+氟碲酸盐玻璃中分别刻写了I类和压低圆包层波导。利用有限差分法,根据波导的近场模式强度分布分别反推了I类和压低圆包层波导的折射率分布图,其最大的折射率增加量分别为1×10-4和1.9×10-4。采用散射法测得I类光波导的传输损耗为1.04 d B/cm;通过测量插损得到压低圆包层波导的传输损耗小于1.88 d B/cm。实验中分别对比了两类波导导光区域和玻璃材料基质的荧光光谱图,发现激光作用前后玻璃的荧光特性保持良好。