金属微纳结构当前已在光子学、电子学、生物医学等很多重要学科领域有着广泛应用。目前大多数微纳加工技术制备的金属微纳结构通常是直接附着在使用的基底表面。对于一些电介质基底如玻璃、晶体等,由于上述沉积的金属和电介质的本征结合力较弱,很大程度上会影响到制备器件长期工作的稳定性和可靠性。而通过在基底表面制备沟槽并结合后续的选择性金属沉积方法制备出嵌入式金属微纳结构是一种提高金属-电介质基底结合力的途径。譬如,利用飞秒激光微加工并与化学金属镀结合可实现绝缘体表面嵌入式金属微结构的制备。但需指出的是,电介质表面嵌入式亚微米线金属结构和面向电光集成的嵌入式竖直侧壁微电极的制备目前还没有报道。针对上述问题,本论文利用飞秒激光微纳加工技术并结合新型的化学镀技术开展了嵌入式金属微纳结构的制备研究。论文主要取得了以下研究成果:(1)提出了一种利用飞秒激光烧蚀的阈值效应和连续流化学镀相结合在石英玻璃表面制备嵌入式亚微米金属线的技术。首先通过飞秒激光直写在玻璃表面利用阈值效应烧蚀出亚微米线宽的凹槽,然后用连续流化学镀在样品表面沉积金属薄膜,再经过热处理和机械抛光,可实现玻璃表面嵌入式高电导率亚微米金属结构(最小线宽～0.66μm)的可控制备。(2)提出了一种利用水辅助飞秒激光烧蚀和化学镀结合,在铌酸锂晶体中制备嵌入式竖直金属微电极的技术。首先利用聚焦飞秒激光对浸没在水中的晶体进行层层直写烧蚀得到竖直侧壁的微开口槽,然后利用连续流化学镀在样品表面沉积金属银膜,再进行机械抛光去除微槽外的沉积金属,进而通过化学镀铜选择性填充满微槽,最后通过再次机械抛光去除微槽外的沉积金属,可实现铌酸锂晶体片上竖直金属微电极的可控制备。激光烧蚀过程中水的引入可有效清除烧蚀表面产生的碎屑,进而提高了激光加工的质量和精度。该技术制备的嵌入式竖直微电极,可在晶体内部实现高度均匀可控的电场控制。相对于传统技术,上述嵌入式亚微米金属线和竖直金属微电极的制备技术,在制备可控性、金属附着力、电场均匀度控制等方面具有突出优势。利用此技术可更便捷、稳定实现灵活性更高、控制能力更强的金属微纳结构及微器件制备,有望应用于电学互连,电光集成,微机电系统,多功能微流控等领域。