飞秒激光脉冲具有极高的峰值光强而且持续时间极短，与材料相互作用时具有长脉冲无法比拟的高精度、低损伤。将飞秒激光聚焦到透明材料体内，在焦点区域可以通过多光子效应诱导折射率变化或破坏结构，用于光存储、光波导、衍射光学元件和微流体器件等微结构。 本文综述了飞秒激光在透明介质内微制备的方法和应用，主要从实验上研究了在熔融石英玻璃体内制备计算全息图和多模干涉分束器。 具体研究内容如下： 飞秒激光紧聚焦在石英玻璃体内时，受辐射区急速升温，引发巨大的内压力而产生微爆炸形成微腔，周围材料则因压缩而致密。这提供了在透明材料内部进行微加工的方法，可以实现具有亚微米量级存储单位的高密度光存储。我们利用飞秒激光与透明介质的微爆炸作用，采用直写法在熔融石英体内制备了永久存储的计算机制全息图。在石英玻璃中直接写入，不需要再经过光学缩版这个环节，记录介质为玻璃可永久性存储。制得的计算全息图，可用准直的氦氖激光读出。这种存储的记录方式类似于二进制存储，而再现过程则类似于全息存储的并行读出。 飞秒激光在介质中传输时，非线性自聚焦效应与等离子体的散焦效应平衡时，焦斑在材料中传输相当长的距离后仍不发散，即产生成丝现象。将飞秒激光松聚焦在石英玻璃体内，沿传播方向形成30微米的成丝结构，从而在石英玻璃体内扫描激光焦点得到了折射率调制的多模干涉分束器。用准直氦氖激光束和飞秒激光激发的白光进行耦合，研究了经多模干涉分束器传输后的近场模式；改变入射光的位置，研究不同位置入射对传输后近场模式的影响。