基于双光子吸收效应的激光直写技术在复杂微纳三维结构加工方面具有独到的优势,其无需相位掩模板,能够超越光学衍射极限的高加工精度以及能够在任意基面加工任意结构的高加工自由度使得其在传统微光学元器件、微流控器件、微机械器件、集成光子芯片以及生物医学器件等领域具有广泛的应用前景。面对日渐复杂的应用场景和加工需求,针对不同应用场景的激光直写控制模式和优化算法则显得尤为重要。因此,本文设计了具有多种加工模式的激光直写系统,并对各个应用场景下的加工误差进行了分析和算法校正。本文的主要工作包括以下几点:（1）设计了多加工模式的激光直写系统的控制软件,实现了高精度、高效率、多功能的激光直写加工系统。设计了加工控制界面、加工参数界面、实时预览界面等界面窗口,实现了人性化、可视化、易操作的界面设计;实现了对声光调制器、二维振镜、压电位移平台等硬件设备的联动控制,针对不同的应用场景,提供了多种加工模式,并分析了不同应用场景下的加工误差来源,进行了算法校正,实现了高精度的大面积阵列加工、大面积拼接加工、灰度图转化加工、3D模型切片加工、灰度加工以及自由端面加工等功能,大大增强和丰富了激光直写的加工能力。（2）对系统的工艺参数和控制误差进行了测量和分析。测量和分析了激光直写系统使用IP-Dip光刻胶在不同激光功率和扫描速度下的扫描线宽,并通过实验给出了不同加工情况下的工艺参数选择参考;分析了振镜扫描加工过程的控制误差来源,给出了控制误差的解决方案。分析了声光调制器的调制延迟对激光直写加工的影响,设计了实验测量了激光开断延迟时间,对声光调制器的调制延迟进行了补偿。