随着激光技术的发展,激光由于其特殊的优异性质在很多领域展现了无与伦比的优势。激光微加工是激光加工应用中的一个重要研究方向。我国目前的激光微加工研究集中在基于平面上进行的各种精微加工领域。随着激光微加工应用的不断深入,对于三维结构或工件进行微加工的要求越来越迫切。依靠现有的二维和准三维方式很难实现高速高精度的三维精微加工。因此,发展一种三维扫描加工系统对于扩展激光微加工的应用领域,提高我国激光微加工技术,缩短与发达国家激光应用技术水平的差距具有重要意义。提出将激光动态聚焦系统整合进激光微加工系统中的方案,对现有激光准三维加工系统进行分析,通过计算、设计和ZEMAX模拟,设计了搭载于现有激光准三维微加工系统的动态聚焦镜。实现了激光大尺度三维动态加工系统,激光三维扫描加工范围达到150mm×150mm×50mm,激光焦斑直径小于10um。本文从传统的激光二维和三维加工技术入手,介绍了当前激光三维加工技术的现状和三维加工系统的不足。然后介绍了动态聚焦扫描系统的原理,包括分析二维振镜扫描原理,介绍动态聚焦镜光杠杆原理。并在此分析的初上,详细介绍了基于ZEMAX的远心F-Theta镜、动态聚焦镜光学设计。选定音圈电机作为动态聚焦镜驱动机构并切实搭建了激光大尺度三维动态扫描加工系统,提出了动态聚焦扫描系统的两种扫描方式-准三维动态聚焦扫描和三维联动动态聚焦扫描。通过实验研究了本系统的动态聚焦特性,对两种扫描方式进行了实验验证。