采用钛蓝宝石飞秒激光加工系统在融石英表面诱导表面周期性微纳结构，研究了激光诱导表面周期结构的形成过程以及激光能量密度、脉冲数、光斑大小和脉冲的空间间隔对融石英表面激光诱导表面周期结构的形貌的影响。实验结果表明，飞秒激光在融石英表面可以诱导出周期性的亚波长结构，主要以垂直于激光偏振方向的光栅状结构为主，其周期在百纳米量级且具有更好的可复现性。在激光光斑控制在1 μm附近时，所得到的形貌具有较高的规则性。根据实验结果设计了聚焦高斯光斑低通量的加工方式。所制备的光栅结构具有200~300 nm的周期，平均深度约为300 nm。

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。

微机电系统（micro-electro-mechanical system，MEMS）声学薄膜对流片、存储和封装环境要求极高，其表面缺陷会影响MEMS器件的质量和性能。图像检测缺陷是一种有效的非接触光学检测手段，可以有效提高MEMS生产的良品率，然而MEMS器件表面的周期性结构纹理会对缺陷检测产生干扰。提出了一种基于频域变换的声学薄膜缺陷检测算法，通过计算频谱图的梯度分布和建立布尔掩码以消除图像中周期性结构纹理对应的主频分量，将剩余频谱图进行傅里叶逆变换重构缺陷图像，对重构图像采用单层Haar小波分解去噪获得低频子带图像，采用简单的阈值分割提取缺陷信息，展示了不同种类MEMS声学薄膜的缺陷检测效果。实验结果表明，缩放常数 ${t_g}$的取值范围为0.7～1.0比较合理。