激光诱导周期性表面结构的质量可通过调整激光参数、改善材料表面和优化扫描策略等手段来提高。研究了扫描方向对线偏振激光诱导金属/硅复合薄膜表面氧化LIPSS的影响。结果表明，当扫描方向垂直于激光偏振方向时，纳米结构会出现分叉、不连续等问题；当扫描方向平行于激光偏振方向时，纳米结构呈现短程有序，但在光斑拼接处存在扭曲；而当扫描方向与激光偏振方向存在一定夹角时，容易获得长程均匀有序的周期性纳米结构。数值仿真结果表明造成这些现象的原因是近场效应对自组织过程具有不可忽略的影响。

激光诱导周期性表面结构（Laser-Induced Periodic Surface Structures，LIPSS）是一种在激光辐照下自发生成的超衍射极限结构，但其结构类型较为单一。提出了一种新型的二维图案化激光纳米加工方法，通过同时利用激光诱导的热效应及表面等离激元干涉，在正交的两个方向上分别形成褶皱和LIPSS两种周期性结构。这种方法仅通过单步辐照就能在薄膜材料表面生成二维褶皱LIPSS，从而丰富LIPSS的结构类型。同时，通过调整加工材料的膜厚或基底，以及改变入射激光波长或角度，可以分别调制二维纳米结构在两个正交方向上的周期。此外，通过激光偏振也可以调控该结构的取向。该方法能够进一步拓宽基于LIPSS的可加工表面纳米结构的种类及应用。

采用波长为355 nm、脉宽为7 ns、重复频率为1 Hz的线性偏振激光在聚酰亚胺薄膜表面制备了微米量级的周期性表面结构，并讨论了激光参数对条纹形貌的影响。实验发现，周期性结构的产生存在一定的能量密度阈值和脉冲个数阈值，当激光能量密度范围在54~586 mJ/cm²，脉冲个数在1~50时，能在聚合物薄膜表面产生周期为4~6.65 μm的规整条纹结构。在保持激光能量密度不变的情况下，增加脉冲个数，或者保持脉冲个数不变，增大入射到材料表面的激光能量密度，都能引起条纹周期增大，并且根据实验结果，随着脉冲个数的增加，烧蚀坑的深度增加，LIPSS能持续出现在坑底。此外，为分析周期性结构形成的可能原因，通过对热传导模型的建立讨论了当周期性结构形成时材料历经的物理状态。文中的相关研究结果对基于LIPSS实现的材料表面润湿性、摩擦力学、光学特性的改善提供了一定的研究基础。