激光诱导周期性表面纳米结构是飞秒激光与物质相互作用研究的一个热点，当激光能量在材料的烧蚀阈值附近时可以直接诱导出周期小于激光波长的光栅结构。飞秒激光诱导材料表面周期性结构的现象普遍存在于金属，半导体，电解质以及聚合物中，而激光在掺金属盐聚合物薄膜表面诱导出光栅现象却很少被研究。聚乙烯吡咯烷(PVP)具有溶解性，无毒性和化学稳定性，广泛的应用在医用和食品加工方面。但是PVP在可见光范围内的吸收很小，当紫外光照射在PVP薄膜表面时可以诱导产生平行于激光偏振方向的纳米光栅，光栅周期约等于激光波长，并没有发现高空间周期频率光栅结构。另外紫外光对生物细胞具有严重的损伤，紫外光加工PVP薄膜表面的周期性结构不适合作为生物方面的应用研究。一些小组将金、银、钯等离子掺杂在PVP薄膜中通过激光诱导将掺杂的金属离子还原为金属原子态，但未发现诱导产生纳米光栅的现象。　　本文将硝酸铜，硝酸铁，硝酸银金属盐掺杂在聚合物中，并在超短脉冲飞秒激光下的诱导下发现了周期大约为波长十分之一左右的高空间频率周期纳米光栅。光栅周期约为60-100nm，打破了传统的光刻尺寸，突破了衍射极限的限制。并且优化实验加工参数，实现了大面积激光诱导的光栅结构。通过表面拉曼增强散射实验测试，得出本实验加工出的大面积含银聚合物结构具有相对较强的拉曼散射效应，这为生物细胞探测方向提供了良好的工具。本论文在掺金属盐的聚合物(PVP)薄膜上通过激光诱导制备了一系列微纳结构，并就其形成过程展开了实验研究，论文主要包括以下三个方面:　　1、提出现阶段激光诱导不同材料表面周期性结构的现象，对现有的针对激光诱导表面周期性结构产生的相关理论解释做出总结。最初认为光栅的产生过程是由入射激光与样品表面的散射光干涉的作用，但是这个理论解释太过单一，不充分。后期研究发现激光诱导材料表面在高激发态产生表面等离子体，等离子体与入射激光的干涉效应，包括光栅辅助表面等离子体的耦合作用是周期性结构产生的主要机理。这种理论解释有实验和理论模拟的支持，得到了广泛的认可。　　2、实验研究了激光在含铜和铁聚合物的薄膜表面诱导产生的周期性光栅结构。其中光栅长度约为600nm，光栅周期约为60-100nm。通过大量的实验研究，发现光栅在激光诱导形成过程中有着纵向生长并且横向劈裂的现象。同时研究了激光能量和扫描速率对样品表面结构形貌的影响，完整的发现了从点缺陷到形成整个光栅的生长过程。　　3、在含银的聚合物薄膜上并没有发现明显的光栅结构，而是激光诱导出来Ag纳米粒子，Ag纳米粒子的大小约为20-40nm，激光能量累积越大Ag纳米粒子的聚集越密集。最后我们通过多次扫描制备了大面积制备Ag纳米粒子结构，并对其进行表面拉曼增强散射实验，得到了较高的增强结果。