在过去的20多年,人们在金属、半导体和介质等材料上利用飞秒激光诱导周期表面结构（Laser Induced Periodic Surface Structures,LIPSS）,这已经成为一种有效的材料表面特性调控的方法,并开始应用于信息存储、偏振元器件、表面结构色、光吸收和发光增强等领域。本文利用红外、可见及紫外飞秒激光在掺杂氟氧化锡（Fluorine Doped Tin Oxide,FTO）薄膜上高效制备具有双折射效应的高空间频率LIPSS（High Spatial Frequency LIPSS,HSFL）,并系统研究了其双折射效应。取得的主要研究成果如下:1.利用波长为1030 nm的飞秒激光在厚度为650 nm的FTO薄膜上高效地制备了周期表面结构。通过改变激光能流密度和扫描速度,系统地研究了FTO薄膜表面LIPSS的形貌、占空比及其双折射效应。在扫描速度为0.01 mm/s、能流密度为89 m J/cm~2的1030 nm激光辐照下,FTO薄膜的折射率差最大为0.2,所获得的HSFL层的厚度约为499 nm,相位延迟量可达到96 nm。利用柱面透镜聚焦的1030 nm飞秒激光直写技术,在FTO薄膜上高效地制备了大面积HSFL,可用作532 nm激光的衰减片,其衰减比在71%-100%内可精细调节。2.为了提高FTO薄膜的相位延迟量,采用中心波长为515 nm的飞秒激光,在厚度为650 nm的FTO薄膜上,研究了不同激光能流密度和扫描速度下LIPSS的形貌、占空比及其双折射效应。结果发现,当扫描速度为0.01 mm/s和激光能流密度为23 m J/cm~2时,所得到的HSFL的周期（43）为172 nm,纳米沟槽宽度为52 nm,折射率差为0.21,HSFL层的厚度约为650 nm,相位延迟量高达135 nm。通过激光直写技术,在FTO薄膜上利用柱面透镜汇聚515 nm飞秒激光高效地制备了大面积HSFL,并展示其作为532 nm激光四分之一波片的特性。3.为了尝试能否进一步提高FTO薄膜的相位延迟量,利用343 nm飞秒激光,在厚度为650 nm的FTO薄膜上,通过改变激光能流密度和扫描速度,系统地研究了LIPSS的形貌、占空比和相位延迟量的变化。结果发现FTO薄膜的折射率差为0.21,HSFL层厚度约为230 nm,远小于515 nm和1030 nm激光下的HSFL层厚度,相位延迟量最高仅可达到47 nm。对于FTO薄膜来说,通过对比红外、紫外与可见光激光加工的结果发现,515 nm的飞秒激光的透射率大于其他两个波长,因此更容易穿透材料表面,穿透深度最大,HSFL层的厚度也最大,从而得到最大的相位延迟量。本文的结果为信息存储、偏振元器件的制备提供了新的加工方法。