当前流动化学、器官芯片等新兴领域对于大尺寸高精度微通道器件的定制化制造需求日益增多。特别是三维构型的微通道可提供较常规二维微通道性能更优的流体操控能力。石英玻璃作为微通道制造中一种广泛使用的基材,具有化学稳定性高、热膨胀系数低、光谱透过范围广以及生物兼容性良好等优势。超快激光直写是目前最具代表性的石英玻璃三维微加工技术之一,通过超快激光直写辅助选择性化学腐蚀可在石英玻璃内部制造出任意构型的三维微通道。然而,上述技术针对厘米级尺寸玻璃微通道的制造仍然存在诸多挑战。首先,由于腐蚀选择比的本征限制,常规的超快激光辅助化学腐蚀很难直接实现三维任意长度尺寸均匀的玻璃微通道制备。其次,大尺寸微通道制备通常需要将开放式玻璃微通道与另一基底拼接、键合以实现微通道密封,这导致微通道耐压性受到拼接基材和键合强度的限制,特别是键合过程对样品表面的平整度和光洁度均有较高要求;此外,利用当前技术难以在单个基底上同时制造出具有自由曲面外形且内部含有高纵横比三维微通道的厘米级尺寸玻璃结构。因此,迫切需要发展一种可应用于大尺寸高精度玻璃微通道器件的先进激光制造技术。针对上述问题,本论文通过将超快激光直写技术和二氧化碳激光辅助封装技术结合,开展了针对三维、大尺寸、高耐压的玻璃微流控器件制备的研究。论文主要取得了以下研究成果:（1）提出了一种基于超快激光辅助化学腐蚀和二氧化碳激光诱导辅助孔密封结合的大尺寸玻璃微流控器件的制造方法。首先利用超快激光直写和后续化学腐蚀在玻璃样品上制备出微通道和将微通道和玻璃表面相连的若干辅助孔,再利用散焦二氧化碳激光依次辐照辅助孔使其熔融封闭,从而获得完全密封的微通道。辅助孔的引入和后续二氧化碳激光辅助闭孔可突破常规的腐蚀选择性限制瓶颈,实现几乎任意长度且均匀尺寸的三维玻璃微通道的快速制造。该方法无需后续的拼接与键合步骤,同时可灵活适用于各种不同面形和光滑度的样品加工。（2）系统研究了不同二氧化碳激光加工参数对辅助孔熔融闭合和周边应力分布的影响,实现了无死体积和应力分布可控的微通道封装。通过对激光改性区的图案进行精确设计,匹配对应的二氧化碳激光功率和散焦距离,实现了辅助孔的近完美闭合,可在任意长度上获得几何形态接近完美的主通道,同时对辅助孔周围的应力分布进行控制,提高三维微通道的耐压能力。进一步地,基于此方法制备了一种全玻璃的微液滴产生器,并验证了其功能性,有望对于发展高通量、定制化的微液滴合成和微纳乳化芯片具有重要实用价值。（3）分析了基于超快激光辅助化学腐蚀的三维玻璃减材打印技术的精度控制因素（模型精度、光学精度,腐蚀精度等）对加工结果的影响,并提出了对应的解决方案。针对超快激光三维制备复杂微流控器件的特定场景,提出了使用飞秒激光和皮秒激光混合加工的策略,初步验证了可在保证腐蚀速率情况下提高了加工结构的表面精度。（4）基于超快激光三维减材打印和二氧化碳激光诱导辅助孔封闭,提出了一种在自由曲面外形的三维玻璃结构内部同步制造出密封的任意构型微通道网络的方法。利用该技术制备出了整体尺寸为3厘米（长）×2.7厘米（宽）×1.1厘米（高）内包裹“类血管”微流网络的三维仿生玻璃手结构,展示了应用于发展新型三维器官芯片、仿生多功能微流控系统的应用潜力。