光纤传感具有常规检测技术不可比拟的优势，代表新一代传感器的发展趋势。在光纤上加工微结构来制备新型光纤传感器成为一种有效手段。飞秒激光具有峰值功率高，热影响区小，加工精度高，成为光纤精密加工的一种可行方法。针对飞秒激光实际加工中，出现残留物堆积，加工壁面有锥度以及尖底等现象，提出超声辅助的飞秒激光微加工工艺。提高加工效率，改善加工质量，获得高质量的光纤微结构，以制备新型光纤传感探头。本文的主要研究内容与成果如下：　　（1）为研究超声辅助的飞秒激光微加工，搭建了超声振动平台。要求以较小尺寸的超声振动装置获得较大的微幅振动，选择夹心式压电陶瓷结构。通过建立模型理论分析节面处于不同位置时换能器的性能。根据实验要求，本设计宜采用节面位置处于换能器中段的方法。建立变截面振动波动方程的数学模型，理论计算指数形与圆锥形变幅杆的技术参数，对比分析选用圆锥形变幅杆结构设计。最后，所得超声振动装置振动输出频率为30KHz，输出振幅为6um，换能器与变幅杆总长度为154.41mm。　　（2）针对超声辅助对飞秒激光加工效率的影响，测试了超声辅助下的飞秒激光加工深度与宽度。研究发现，超声辅助的飞秒激光微加工能略微提高加工孔径的大小，但变化不大。为准确测量激光打孔的深度，研究在不同的侧边偏移条件下测得加工深度，试验表明侧边偏移 R打孔端面测量的方法更能反映实际加工的深度值。超声辅助的飞秒激光可提高烧蚀的深度，其中较低振幅的超声振动对提高烧蚀深度不明显，较高振幅的超声振动可明显提高烧蚀深度。　　（3）针对超声辅助对飞秒激光微加工质量的影响，对比研究了有无超声辅助下的加工形貌。通过改变飞秒激光加工的扫描速度、激光能量、加工进给量、扫描次数、扫描路径等参数，得到不同参数条件下扫槽后的形貌。观察并分析在不同加工参数下，超声辅助对飞秒激光加工质量的影响，得到最优的扫描加工参数。研究了超声辅助对石英材料切割加工形貌的影响，对切割断面进行形貌分析。研究超声辅助下飞秒激光打孔的形貌以及壁面垂直度，明确超声辅助与飞秒激光加工的相互作用机理。