研究不同的工艺参数对Tedlar复合材料-铝薄膜(厚度为2 μm)表面形貌的影响,理论优化得到合理的工艺参数。研究结果表明,单位时间内极多数量飞秒激光脉冲的积累作用,使得铝膜表面的作用区域温度在极短时间内快速升高并超过铝的熔点和气化温度,表面铝膜最终被刻蚀去除;当激光功率增大到5.5 W时,界面处温度达到了513.19 K,超过了基底Tedlar材料的最高使用温度,并在基底材料表面烧蚀产生点坑;当扫描速度从350 mm/s增大至600 mm/s时,出现的间断点尺寸从1.2 μm增大到2.7 μm,造成激光刻蚀加工尺寸误差高于10 μm;在激光输出功率为4.0 W、光斑直径为40 μm和扫描速率为500 mm/s的工艺条件下,铝膜图形激光刻蚀后尺寸精度及相对位置精度均优于10 μm,满足技术要求。

为了研究1064 nm 激光刻蚀聚酰亚胺基底镀铝薄膜的作用机理，采用有限元分析软件ANSYS模拟了激光对聚酰亚胺基底上铝薄膜的刻蚀过程，分析了激光脉冲作用于铝薄膜表面时的能量传输及转化过程，获得了铝薄膜及聚酰亚胺基底中的温度场分布，进一步验证了在脉冲激光作用下由于基底材料易分解而产生的薄膜/基底界面分离机制。

通过分析激光脉冲作用于金属薄膜后的能量吸收及演化过程，提出了金属薄膜/复合材料组合体系在纳秒级脉冲激光作用下，因复合材料易气化的特性而存在的特有的薄膜/基底界面分离现象。提出利用这一特有的界面分离过程，可通过控制激光能量密度实现对这种结构体系的高精度、无损伤的刻蚀。利用波前衍射变换技术整形过的刻蚀激光进行了验证实验，实验结果证实了这一方法的可行性。