随着飞秒激光的出现,超短脉冲激光加工技术得到飞速发展。相对于长脉冲激光,飞秒脉冲激光与物质相互作用时体现出热效应小、作用范围小等独特优点,超短脉冲激光技术逐渐成为研究的热点。同时,飞秒激光双光子聚合加工技术以其成型快、加工分辨率高、可实现三维加工等优势从众多微纳加工工艺中脱颖而出,受到越来越多学者的关注与重视。介绍了飞秒激光的优势及应用前景,综述了国内外飞秒激光双光子聚合加工研究的现状,给出了飞秒激光与物质相互作用以及双光子加工技术的基本原理,概括了国内外学者对于提高飞秒激光双光子聚合加工分辨率所采用的方案。从飞秒激光双光子聚合技术加工过程中双光子吸收、双光子光聚合的基础理论出发,基于自由基浓度起伏理论和光镊集聚效应理论,提出了飞秒激光双光子聚合单次扫描加工方法的线宽理论。分析了加工过程中包括了物镜数值孔径、双光子吸收截面等在内的各个参数、主要是飞秒激光功率、光束扫描速度两大因素对于固化线条线宽的影响。对比原有的双光子聚合加工线宽公式及文献中的实验结果,证明了在理论分析双光子聚合加工线宽的过程中必须要考虑飞秒光镊力的作用。接着以飞秒激光双光子聚合单次扫描加工方法为基础,提出了多次快速扫描的新方法。基于单次扫描的一般理论,结合飞秒光镊集聚效应理论对于线宽的影响作用,推导了多次快速扫描加工线宽的一般理论,分析了双光子聚合多次快速扫描加工过程中激光参数对于固化线条线宽的影响作用。重点分析了多次扫描相对于单次扫描新增参数扫描间隔时间对于加工线宽的影响作用。综合阐述了多次快速扫描相比于单次扫描的优势,为后人采取多次快速扫描方法加工更小线宽提供了理论依据。最后采用COMSOL Mutiphysics软件对双光子聚合加工中涉及到的环节进行了模拟仿真,介绍了仿真中关于参数设置、自由基释放机制、基团在加工过程中的受力情况、TPP光聚合反应以及最终聚合产生固化体积元等问题,发现COMSOL模拟得出的固化线条线宽与理论计算得出的线宽两者基本吻合,并模拟加工出几种常见的微纳结构。