材料表面具有微结构时会使表面具备特殊性质,如摩擦学性能、润湿性、光学特性、电学特性等,这些特殊性质使表面微结构在表面工程、微机电系统、光学系统、生物医疗等领域产生重要的应用价值。激光冲击成形作为一种快速精确的成形技术,可以实现大面积复杂微结构的快速高精度制造,相对于传统的微加工工艺,该技术提高了加工过程中的精确性、可控性、多样性和普遍适用性,但传统激光冲击成形技术由于激光光斑较大,能量的空间非均匀分布会影响成形质量,且受凹模结构形状影响较大,难以实现对深度/高度分布的精确调控。因此,基于传统激光冲击成形技术存在的不足探索一种能够用于可控微结构的深度/高度分布的微结构制备工艺,本文提出高频小光斑激光冲击成形工艺,并以实验和模拟相结合的方式对其进行探索。首先,基于传统激光冲击成形工艺存在的不足,探索了一种新型高脉冲重复频率小光斑激光扫描渐近成形工艺,研究了三角形冲击方式及不同的扫描方向对微结构成形的影响,考察了在高频率小光斑激光冲击下微结构成形可行性及稳定性情况。结果表明高频激光脉冲作用使得成形系统在较高的温度下工作,导致成形过程中产生温度效应,改善了微结构成形的均匀性,但温度效应对成形过程的影响有限。微结构成形过程由非对称结构转变为对称分布且变形均匀的圆弧状微凸起结构。模拟结果比实验结果符合温度效应,表明该成形工艺用于制备微结构是可行的且稳定性较高。然后,通过激光冲击离散结构成形工艺利用凹模两侧的横向约束加工出局部离散结构,以局部离散结构的成形高度控制整体微结构不同区域的深度/高度分布,实现了不同底部形状的微结构制备。研究了凹模沟槽数量、宽度、间距及线间距结构参数对离散结构成形的影响规律,并探讨了该工艺的成形机理。结果表明:激光冲击离散结构成形工艺用于微结构的制备具有一定的稳定性,合理的控制凹模沟槽的数量、宽度及间距能够提升离散结构的成形效果;控制不同的线间距得出了离散结构成形形状及成形尺寸的变化规律,离散结构随线间距增大形成三种不同的底部形状:由单个离散结构形成的微凸状形状、由两个离散结构成形高度组成的复合M形形状及两个单独离散结构形成的双微凸状形状;模拟结果和实验结果较为接近,但模拟结果在成形高度、成形宽度方面比实验结果更能反映出规律性。最后,通过激光加工技术在凹模表面制备倾斜底部沟槽织构,研究了激光加工参数对沟槽表面织构的影响,探究了沟槽表面织构的成形机理。利用沟槽织构的底部约束控制成形微结构的底部形状,后通过高频小光斑激光冲击成形工艺制备出倾斜底部形状的微结构,讨论了激光能量对微结构成形形状的影响。结果表明:在不同程度的激光能量重叠的影响下,沟槽织构的深度和宽度呈现出截然不同的变化趋势,由激光能量的均匀性分布及热应力引起的塑性变形作用使在多线加工下形成具有圆弧状织构特征的倾斜结构;通过调节激光能量得出了微结构底部成形过程,发现控制加工参数能够有效的控制微结构的成形,制备出底部形状可控的微结构;模拟结果更好的反映了微结构底部形状变形行为,随着激光能量的增加,表现为成形深度的增加,倾斜程度的增大。