多光子微纳加工技术具有低成本、高分辨率、高精度以及能够加工任意复杂三维结构的特点，在制作功能性微纳结构和微纳器件中具有广泛的应用。但是，目前报道的多光子微纳加工技术均利用简并多光子吸收效应，而非简并多光子吸收效应所具有的分辨率更高、吸收系数更大等优势尚未在微纳加工中得以体现。　　本论文在对非简并多光子吸收效应的机理进行深入研究的基础上，发展了非简并多光子纳米加工技术;初步建立了非简并多光子纳米加工的理论模型，研究了加工参数对加工分辨率的影响;并将非简并多光子纳米加工技术与传统半导体工艺相结合，探索改善两者兼容性的途径，将该技术用于制备具有纳米尺度核心部件的半导体器件。具体内容如下:　　1.非简并多光子吸收效应的机理研究。首先，从理论上分析了决定非简并双光子吸收几率的因素，并详细阐释了非简并双光子吸收的中间态共振增强效应;其次，采用非简并泵浦-探测测试系统，对闪锌矿结构ZnS单晶样品和一种咔唑衍生物分子的非简并双光子吸收特性进行了详细的研究。　　2.非简并多光子纳米加工原理及分辨率研究。首先，讨论了非简并双光子效应的超衍射原理，并初步建立了非简并双光子纳米加工的理论模型;其次，深入分析了激光偏振、激光功率、曝光时间和激光波长对加工分辨率的影响，并在玻璃基片表面获得了84nm的加工分辨率。　　3.非简并多光子纳米加工技术在半导体器件制备中的应用研究。首先，利用非简并双光子纳米加工技术在两种硅基半导体衬底上进行了线条加工并进行图形转移;分析了影响加工形貌和分辨率的因素，获得了13nm的最小特征尺寸;其次，与半导体制造工艺相结合，制备了FinFET器件，并初步完成了电学性能测试。