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飞秒激光因具有独特的超强与超快特性而倍受关注，由于它的脉冲历时很短，使得我们能以较低的脉冲能量获得极高的峰值光强，例如脉宽为100fs、能量为0.3mJ的激光聚焦成20μm的光斑，可以达到1015W/cm2的功率密度。如此高的能量密度几乎可以对所有的材料(透明材料、半导体以及金属材料)进行加工；利用超强的峰值功率可以激发材料的双光子/多光子吸收效应，大大降低了材料的烧蚀阈值。适当调节激光的辐照功率可以使其加工分辨率突破光学衍射极限，提高加工精度。而且飞秒激光可以深入到透明材料内部进行加工，具备加工复杂三维结构的能力，利用飞秒激光的这些特点可以在材料表面或内部制备良好的纳米结构。另一方面，ZnO、ZnSe作为重要的宽禁带Ⅱ-Ⅳ族半导体材料，在发光器件、非线性光电器件和红外器件方面有着广泛的应用，一直是人们关注的焦点，尤其是具有规则纳米结构的ZnO、ZnSe晶体在光学信息处理领域的应用前景非常看好。尽管传统的气相法、水热法在特定的条件下也可以得到纳米梳、纳米环、纳米带、纳米线等多种纳米结构，然而利用这些技术很难得到形貌可控的纳米结构。本文利用高重复频率飞秒激光对ZnO、ZnSe晶体表面进行辐照，然后采用扫描电镜、拉曼光谱对辐照后形成的纳米结构进行研究。取得的主要成果有：
1、基于WindowsAPI串口通讯技术，建立PC机与三维加工平台、电子快门的串行通讯，实现飞秒激光精密显微加工中对不同厂家硬件的计算机控制，最终完成了飞秒激光精密微纳加工平台的建立。为了得到足够多的实验参数，对所用加工平台的各项参数进行测试，实现了激光焦斑的纵向定位。
2、利用800nm，120fs，250kHz飞秒激光在氧化锌、锡化锌晶体表面辐照，形成规则的纳米结构，并且这些周期性纳米结构的排列方向垂直于激光的偏振方向。然后在扫线模式下对激光的辐照参数、样品移动速度、扫线的间距与形成的纳米结构的关系进行探索，最终得出样品以10μm/s的速度沿垂直激光的方向移动，扫线间距为2μm条件下进行扫描时，所得纳米结构效果最好，并利用飞秒激光在样品表面制备出规则的毫米量级的长程纳米光栅。 3、对比前人提出的干涉模型、自组装模型、库仑爆炸模型，对形成纳米结构的机理进行讨论；结合在激光辐照过程中观测到的发光光谱，得出二次谐波在形成纳米结构过程中起着一定的作用。