由于飞秒激光具备高精度，低热影响区等诸多优势，使得飞秒激光与物质相互作用有着无可比拟的优势，随着技术的愈发成熟，传统的一些微纳机械加工技术将逐渐的被激光技术取代。但是飞秒激光技术还存在许多问题，一是飞秒激光与物质相互作用，加工理论模型较复杂，由于飞秒激光与物质相互作用时间极短，宏观的很多热传导理论已不能满足研究分析。二是如何控制加工形貌，让其满足粗糙度要求。本文从理论和数值模拟对飞秒激光与二氧化硅相互作用进行研究，论文研究内容主要包括:　　 1.对飞秒激光与物质表面相互作用产生的微结构以及飞秒激光与材料相互作用的类型以及机理进行研究，为建立合理的激光烧蚀理论与数值模型打下基础。　　 2.对飞秒激光烧蚀的双温模型进行推导，约化，计算。掌握双温方程的理论数值意义。　　 3.建立飞秒激光与物质相互作用的数学模型。利用一维双温方程数值模拟其相互作用的过程。再通过建立二维双温方程，近一步研究两者相互作用的过程，计算温度，深度以及其他参数的变化关系。　　 4.参考二氧化硅的性质，建立适合其加工特性的数学模型，并且模拟出飞秒激光烧蚀二氧化硅的加工形貌，讨论不同因素对加工形貌的影响。　　 5.考虑扫描速度，激光能量，脉冲数等因素对烧蚀过程的影响，即确定相邻加工形貌的合理搭接。