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光波导作为集成光学和光电子学的基础，具有广泛的应用。飞秒激光制备光波导技术具有制作工艺简单、成本低、适用介质广、可实现三维体加工等优势，已成为最重要的波导制备技术之一。传统的飞秒激光微加工技术大多基于低重复频率的钛宝石放大器，钛宝石放大器结构复杂、成本昂贵、体积庞大，其较低的加工效率限制了飞秒激光制备法在实际中的大规模应用。新一代的光子晶体光纤激光器具有较高的重复频率，可以有效的解决这一问题。然而较高的重复频率会引入严重的热效应，如何有效利用热效应对高重复频率飞秒激光微加工技术至关重要。另外，飞秒激光制备的光波导还存在横端面对称性较差、光斑模式不可控、传输损耗大、模场面积较小等问题。本论文围绕利用热效应、改善波导对称性、实现传输模式可控及增大模场面积，基于高重复频率光子晶体光纤飞秒激光光源，在熔融石英中进行了制备光波导的实验研究。主要研究内容如下：一、利用重复频率为52MHz的飞秒激光在熔融石英内部进行波导制备实验。研究了水滴结构、亮线结构两种典型损伤结构的制备参数及形成原因，获得制备亮线波导的系统参数窗口；研究了数值孔径、聚焦深度、写入模式对波导结构的影响；制备了具有偏振敏感性的单细线波导，对653nm、980nm和1040nm激光都能实现较好的基模传输，飞秒激光诱导折射率改变量约为5.4×10-5，传输损耗约为4.6dB/cm；制备了双细线波导，对653nm激光输出强弱两个光斑；最后从气泡形核角度分析了周期性水滴结构的形成机理。二、利用重复频率为650kHz-2MHz的飞秒激光在熔融石英内部进行波导制备实验。分析了亮线、暗线及珍珠链三种典型损伤结构的制备参数；研究了Ⅱ类损伤阈值随脉冲重复频率、扫描速度的变化规律，阐明不同参数下热扩散效应及热累积效应对烧蚀过程的主导作用；在最优化条件下，制备了双线光波导，该波导结构对1040nm激光可实现单偏振圆形基模传输；定性模拟了双线波导激光刻写区周围折射率分布，验证双线波导的偏振敏感性；设计并制备了六角椭圆晶胞微结构波导，该微结构波导对1040nm激光可以输出近高斯强度分布的基模，模场面积达到247.48μm2；该波导具有单偏振传输特性，消光比达9.05，波导数值孔径约0.017；定性模拟验证了微结构波导的单偏振传输特性。