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In der vorliegenden Dissertation werden die physikalisch ursächlichen Prozesse der durch ultrakurz gepulste Laserstrahlung in Dielektrika induzierten Brechungsindexmodifikationen systematisch untersucht. Für die elektronischen und thermischen Prozesse, die durch die fokussierte Laserstrahlung im Volumen von Gläsern hervorgerufen werden, erfolgt eine detaillierte Analyse. Die Strukturierung der Gläser wird mittels zeitlich modulierter Laserstrahlung im infraroten Spektralbereich durchgeführt. Mittels Interferenzmikroskopie wird die zweidimensionale Brechungsindexverteilung der Wellenleiterquerschnitte bestimmt. Auf diese Weise kann die Simulation der Strahlpropagation im Wellenleiter abgestimmt auf die real vorliegende Brechungsindexverteilung durchgeführt werden. Die induzierte, strukturelle Veränderung in der Glasmatrix wird mittels Raman-Spektroskopie anhand der Zunahme von drei- und viergliedrigen Ringstrukturen nachgewiesen. Das innerhalb der vorliegenden Dissertation erarbeitete Prozessverständnis dient als Basis für die gezielte Kontrolle und Maximierung der Brechungs-indexmodifikationen zur Herstellung dreidimensionaler, optischer Komponenten für die Integrierte Optik.