随着微纳电子学、微纳光学的发展，在器件逐步趋向尺度小型化、结构多样化和集成高度化的同时，基于微纳尺度结构的众多新现象、新效应、新原理尚未被发现和认识。近年来国内外投入大量的精力来发展微纳结构的制备技术。多光子微纳加工技术作为近年来最新发展起来的激光加工技术之一，可以突破光学衍射极限实现纳米尺度任意复杂结构的三维加工，具有其他技术诸如光学光刻技术及电子束与聚焦离子束等等无法比拟的优势。近年来，通过对树脂体系的研究和加工参数的改进，多光子聚合微纳加工已成功地实现了聚合物材料纳米尺度的激光直写分辨率。然而，利用多光子还原微纳加工技术进行金属结构的加工时，却存在着诸多困难，如：加工过程的控制、所得金属结构的粗糙度、分辨率、结构导电性以及力学性能的提高等。因此从材料角度开展多光子技术的研究，对微纳结构的制备及其特性研究的重要性不言而喻。　　 本论文的目的是：1.针对多光子聚合微纳加工分辨率和精度难以进一步发展的问题，本论文从引发剂性能扩展的角度，设计合成了带有自由基淬灭基团的双光子聚合引发剂，在保证引发活性的前提下实现了对自由基的淬灭和扩散范围的限制，明显的提高了双光子聚合的加工精度。2.目前，虽然通过在银氨络离子的溶液中引入表面活性剂，改善了多光子还原加工所得银微纳结构的表面形貌。然而，银自身容易被氧化的活泼性质，限制了其作为器件的应用。本论文将离子液体引入到金离子的多光子还原过程中，用来限制金纳米颗粒的进一步生长，实现了纳米尺度金微纳结构的加工。我们制备了球状和花状的金纳米粒子、加工了复杂的金微纳结构，其中加工所得金微纳结构具有良好的电学与光学性能。这些对多光子微纳结构的制备及材料的研究等方面具有重要意义。　　 本文共分五章，各章具体内容如下：　　 第一章：本章详细介绍了相关研究背景。概述了微纳结构不同的加工方法；综述了多光子微纳加工用材料的研究进展以及双光子引发剂的发展现状；详细介绍了金属微纳结构的重要应用以及多光子加工金属微纳结构常用的技术手段。阐述了本论文所进行的研究工作的目的和意义。　　 第二章：本章设计合成了咔唑衍生物双光子聚合引发剂，研究了其光学性质及引发双光子聚合微纳加工特性。设计思路是在高效双光子聚合引发剂的分子中引入具有自由基淬灭效应的苯甲醚基团。通过与不带有苯甲醚基团引发剂的双光子聚合加工特性进行比较，发现我们合成的引发剂在不改变其引发活性的前提下可以对自由基进行淬灭，限制了自由基的扩散范围，减小了加工所得聚合物线的尺寸。此外，我们还提出了可能的淬灭机理，加工了三维微纳结构。　　 第三章：本章通过多光子还原的方法制备了离子液体稳定的多形貌金纳米颗粒。在水溶液中离子液体与金离子形成的络合物，在飞秒激光的照射下发生了多光子还原，生成了离子液体稳定的金纳米颗粒；通过控制激光的照射时间，可以获得花状和球状的金纳米颗粒。对多光子还原及不同形貌金纳米颗粒的形成机理也提出了合理的解释。　　 第四章：本章研究离子液体辅助金微纳结构的多光子加工及其特性表征。将离子液体引入到金离子水溶液中，通过多光子还原过程，实现了纳米尺度金微纳结构的加工。详细研究了不同阴离子碳链长度的离子液体、金离子浓度的多光子微纳加工特性，以及激光功率和曝光时间对金微纳结构加工的影响。加工得到的金纳米线具有高的导电性；开口谐振环阵列结构对THz波段的光具有强的相应，并且与理论模拟计算的结果基本吻合。我们还进一步考察了高温和纳秒激光后处理对金纳米线形貌和分辨率的调制。这些结果不仅可以对研究金属微纳结构的电学和光学性质提供了可能性，而且为提高多光子金属微结构加工精度奠定了一定的基础。　　 第五章：本章对本论文的研究工作和结果进行了总结，并对未来研究进行了展望。