石墨烯，单原子层厚度的二维碳晶体，由于其独特的物理化学特性而备受关注.然而，石墨烯材料在各个领域的广泛应用仍然受到其合成方法、器件制备与集成工艺等方面的限制.本研究以可以批量制备的石墨烯氧化物作为起始原料，面向石墨烯图案化器件制备与集成、石墨烯能带结构调控、石墨烯仿生表面制备等几方面问题开展研究.通过激光还原石墨烯氧化物的方法，我们成功地实现了：1.石墨烯微图案的制备，分辨率可达500nm；2.通过改变激光功率有效调控石墨烯氧化物的还原程度，进而通过对氧原子含量的调谐调控其能带结构；3.在活性杂原子气体的氛围中激光可以图案化引入杂原子掺杂，制备n型石墨烯FET器件；4.利用双光束激光干涉还原，制备微纳结构化石墨烯仿生表面.石墨烯氧化物的激光还原与原位器件制备技术，为石墨烯器件化应用提供了有利的技术支持.