1 School of Mechanical Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
2 Department of Electrical and Computer Engineering, Missouri University of Science and Technology, Rolla, MO 65409, USA
3 Department of Electrical Engineering, University of Nebraska-Lincoln, Lincoln, NE 68588-0511, USA
4 Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Missouri University of Science and Technology, Rolla, MO 65409, USA
1 北京理工大学 三院 机械制造及其自动化系, 北京 100081
2 北京理工大学 国际教育合作学院, 北京 100081
3 Laser-Based Manufacturing Laboratory Department of Mechanical and Aerospace Engineering，Missouri University of Science & Technology (formerly University of Missouri-Rolla) Rolla, MO 65409, USA
飞秒激光烧蚀过程中的微能量传导过程包括两个阶段：1）脉冲激光入射到物质上时电子对激光能量的吸收过程；2）激光脉冲照射后电子所吸收的能量在物质中重新分布导致的材料去除过程，即相变过程。本文讨论了飞秒激光，特别是功率密度在1013 ~ 1014 W/cm2的脉冲与宽禁带物质相互作用中相变过程的理论研究进展，分析了飞秒激光烧蚀过程中的材料去除机理，尤其是热气化和库仑爆炸两种机理。根据对飞秒激光烧蚀中微能量传导过程的讨论，总结了烧蚀阈值功率密度和烧蚀深度计算方面仍有待解决的问题。
热气化 库仑爆炸 阈值功率密度 烧蚀深度
1 北京理工大学 三院 机械制造及其自动化系, 北京 100081
2 北京理工大学 国际教育合作学院, 北京 100081
3 Laser-Based Manufacturing Laboratory Department of Mechanical and Aerospace Engineering，Missouri University of Science & Technology (formerly University of Missouri-Rolla) Rolla, MO 65409, USA
飞秒激光产生的新现象引导了超快科学新领域的发展，对这些现象中存在的极其复杂的非线性、非平衡过程的理论解释是一个巨大挑战。虽然以飞秒激光为工具已取得大量成功实验结果，但在飞秒激光与物质相互作用方面尚不存在一个完备的理论模型可以全面描述它。本文综述了近期对飞秒激光，特别是功率密度在1013~1014 W/cm2的激光脉冲与宽禁带物质相互作用中光子吸收电离过程的理论研究进展，在该光子－电子相互作用的过程中主要考虑了多光子电离和雪崩电离。
飞秒激光烧蚀 宽禁带物质 光子-电子相互作用 多光子电离 雪崩电离
