隨著激光技術(shù)的發(fā)展，激光器向著更快脈沖、更高能量、更短波長的方向邁進(jìn)，這給激光材料加工帶來了革命性的進(jìn)步。這主要體現(xiàn)在超快脈沖激光加工可以得到遠(yuǎn)高于長脈沖激光加工的精度，最高可以達(dá)到亞微米甚至納米。超快脈沖激光除了可以進(jìn)行材料切割打孔等基本加工之外，還能夠?qū)崿F(xiàn)材料表面的加工與改性，對透明材料內(nèi)部的加工與改性，實現(xiàn)了其他加工方法無法實現(xiàn)的高精度、復(fù)雜形狀元器件的加工。
另外超快脈沖激光幾乎可以與任何材料相互作用，可用于激光加工的材料不受限制。對于超硬、易碎、高熔點、易爆等材料的加工，更具有其他方法所無法匹敵的優(yōu)勢。
由于飛秒激光的超快速時間和超高峰值功率的特性，在飛秒激光用于材料加工時，具有如此高峰值光強(qiáng)和極短持續(xù)時間的光脈沖與物質(zhì)相互作用，能夠以極快的速度將其全部能量注入到很小的作用區(qū)域，瞬間內(nèi)的高能量密度沉積將使電子的吸收和運動方式發(fā)生變化，避免了激光線性吸收而導(dǎo)致能量轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散等的影響，從而在根本上改變了激光與物質(zhì)相互作用的方式，使飛秒激光加工成為具有超高精度，超高空間分辨率，以及性的材料適應(yīng)性的非熱熔冷處理過程，開創(chuàng)了激光加工的嶄新領(lǐng)域。
飛秒激光加工是基于多光子非線性吸收和電離機(jī)制，而不是光子能量線性吸收而形成的熱積累，因此，避免了熱傳導(dǎo)效應(yīng)。當(dāng)飛秒光脈沖作用于材料的表面或者透明材料的內(nèi)部，由于光脈沖的持續(xù)時間極短，光脈沖的作用區(qū)域極小，光強(qiáng)度高，通過非線性吸收過程，激光脈沖的能量來不及向作用點周圍傳遞，光脈沖的作用過程或者加工過程就已經(jīng)結(jié)束，因此產(chǎn)生的熱量幾乎可以忽略不計，被加工的材料幾乎沒有熱損傷。
