光通信的高速率、大容量和宽带宽的发展方向，要求光电器件的高度集成化。而集成化的前提是光电器件的微型化。因此，光电器件的微型制备一直是光通信领域研究的前沿和热点。近年来，相比传统的光电技术，飞秒激光微加工技术已经成为新一代光电器件的制造技术。飞秒激光微型制备光波导越来越引起了研究人员的兴趣。首先介绍了国内外飞秒激光在各种透明介质中制备光波导的研究成果。然后推导了光纤中导模的本征方程，研究了波导的横向耦合理论，从理论上讨论了传播常数差对耦合效率的影响。介绍了本文在模拟中使用波导设计软件OptiBPM，并简单介绍了该软件的算法——光束传播法。实验中，使用中心波长为800nm、脉宽120fs、重复频率1kHz的飞秒激光脉冲，采用横向写入的方式在普通单模光纤包层中成功地制备出了光波导。研究了脉冲功率、物镜的数值孔径、平台的扫描速度对制备良好波导的影响。探讨了飞秒激光在光纤纤芯中精确聚焦的问题。我们采用单次扫描的方式在光纤包层中制备了光波导。并且采用多次扫描的方式首次在光纤纤芯的毗邻处制备出了波导并与纤芯组成了耦合模器件。多次扫描制备的波导截面呈方形。与单次扫描相比，多次扫描制备的耦合模器件的耦合效率更高。分析了多次扫描制备的耦合模器件在1310nm和1550nm两通信窗口与波导长度的类正弦耦合特性。研究了耦合模器件在1550nm窗口附近的一部分C波段处对于波长的平坦特性。结合实验结果，我们使用软件分别从横截面和折射率两方面，对波导的结构进行了改进。随着在光纤包层中飞秒直写波导的实现，基于波导的光强度调制器，光分路器，光开关，微环谐振腔，光衰减探头，定向耦合器，Mach-Zehnder干涉仪等微光器件也能在光纤中制备。这些基本的元件将可以组成三维全光纤回路，并为制备应用于通信、传感和光纤在线实验室（Lab-on-a-fiber）紧凑和功能型微光学系统提供新的途径。