飞秒激光作为一种新兴的微/纳加工方法和探测工具，其与材料相互作用中的非线性、非平衡态过程逐渐被人所揭示。诸如脉冲持续时间，峰值功率，波长等激光参数已被证明对飞秒激光与物质相互作用过程有巨大的影响。然而，直到最近几年，激光偏振方向对材料损伤的影响才逐渐被人关注。在本研究中，发现并深入研究了飞秒激光加工晶体材料过程中的特殊现象——烧蚀面积随激光偏振方向与材料晶轴的夹角呈现周期性的振荡。本文的主要研究工作和创新点概括如下：(1)在飞秒激光加工晶体硒化锌材料过程中，烧蚀面积随激光偏振方向与材料晶轴夹角呈现周期性振荡（简称偏振依赖性烧蚀），其振荡周期为π/2；并在砷化镓、氧化镁和氟化锂等晶体材料的加工过程中相似的实验现象被观察，说明了晶体材料中的偏振依赖烧蚀是普遍存在的现象。(2)偏振依赖性烧蚀现象仅在特定的激光通量范围内出现，并随激光通量的增加，晶体材料的偏振依赖性烧蚀现象会显著降低，并趋向消失。此外，材料的禁带宽度显著调控着出现偏振依赖性烧蚀的能量范围，即在宽禁带材料上，材料的偏振依赖性烧蚀被抑制在较小的能量范围内，然而在窄禁带材料上偏振依赖性烧蚀能够在较宽的能量范围内出现。(3)该晶体材料中的偏振依赖性烧蚀是由于约化电子质量引起材料光电离过程的方向依赖性导致的，与碰撞电离过程无关。Keldysh光电离理论证明了微小的约化电子质量的变化导致了巨大光电离率的差异，并且发现该偏振依赖性烧蚀现象发生在光电离和隧道电离的混合区域。激光通量对偏振依赖性烧蚀的作用被归因于光电离和碰撞电离的竞争过程。(3)伴随着偏振依赖性烧蚀现象，硒化锌材料出现一种有趣的交错光栅结构（上层：~700nm，//E；下层：~150nm，⊥E）。经过一系列系统性的实验研究，提出了多机理相互作用诱导交错光栅结构的可能形成机理，即：由于入射激光与表面散射波的作用率先诱导出上层大周期结构，随着初始表面结构的形成，材料的二次谐波效应增强并诱导出下层的亚波长结构。基于瞬时电子密度的德鲁特模型，发现在硒化锌材料上其由于二次谐波效应诱导的LIPSS结构可以从~150nm变化到~400nm，并初步验证了交错光栅结构形成机理的可能。