飞秒激光脉冲拥有超快超强的优秀特性，是传统的连续激光及长脉冲激光所不能比拟的，这使得其在微加工领域备受关注，如制作微流体通道、光波导、光存储等方面。根据脉冲能量的大小，飞秒激光在透明材料中能诱导形成三种类型的微结构，每种结构类型都各自的应用领域。尤其是近年来发现的新的结构类型——纳米光栅结构，具有诸多的特性如典型的周期性、可擦除重写等等，使得其在诸多领域有着广阔的应用前景，因此对于这种结构类型的研究也成为了热点。开展对其形成机理，形成过程中的影响因素等方面的研究有助于对这种结构类型加深认识并加以利用。本文使用频率为250KHz的飞秒激光脉冲聚焦到石英玻璃内部，不同的入射光能量、不同的扫描方向、不同的偏振面方位角及不同的扫描速度作为变量，结合氢氟酸溶液腐蚀及光学显微镜、扫描电子显微镜的观测对变量作用下形成的纳米光栅结构进行了详细的研究，并提出了对纳米光栅结构三维空间内的调制模型。本文研究的内容包含以下几个方面：1.扫描方向相反的方式直写线结构，发现得到的双折射信号存在差异，且在扫描电子显微镜下观察到了得到的纳米光栅结构的差异。这种方向性依赖效果主要是由于入射光脉冲存在脉冲前端前倾引起的在各向同性材料中出现各向异性的电子俘获等作用导致的，非常依赖于扫描方向和脉冲前端前倾之间的关系，也说明实验过程中使用的激光脉冲存在前倾。2.通过偏振面方位角度的旋转，我们发现了一个有趣的现象，即在沿着光的传播方向上，纳米光栅结构也是旋转的，之前的大量研究发现的纳米光栅结构的旋转都是发生在垂直于光的传播方向上的，我们把这种现象归因于在沿着光从传播方向上存在着一个电场分量对纳米光栅结构在纵向上的形成起作用。所以通过改变偏振面方位角实现了纳米光栅结构在三维空间内的旋转。同时，我们通过对实验结果的总结，以入射激光存在脉冲前端前倾为前提，提出了一个可实现对纳米光栅结构在三维空间内调制的理论模型。我们认为由于脉冲前端前倾的存在导致的飞秒激光产生的各向异性直写结构类型可以在很多个领域有所应用。3.在我们选用的实验参数范围内，大范围的改变入射光功率及扫线速度研究对纳米光栅结构的影响。我们得到了一个形成纳米光栅结构的最优参数窗口（在我们的实验参数范围内）。这可以为我们后续得到较好质量的纳米光栅结构并研究提供了参考。