将不同脉冲数的飞秒激光作用于陶瓷材料表面, 研究了线偏振和圆偏振激光对氧化锆和氧化铝陶瓷材料烧蚀阈值的影响, 利用光学显微镜和扫描电子显微镜分析了烧蚀坑表面形貌, 利用激光扫描共聚焦显微镜确定了烧蚀坑深度.结果表明：两种材料在线偏振光下的饱和烧蚀阈值均小于在圆偏振光下的值; 当偏振态相同时, 氧化锆饱和烧蚀阈值小于氧化铝.随脉冲数增加, 线偏振和圆偏振光下氧化锆烧蚀坑表面结构均由无序向有序发展, 出现了周期性环形波纹结构和纳米孔洞阵列.与线偏振光相比, 圆偏振光对烧蚀坑深度的作用更明显, 且烧蚀坑表面形貌对能量密度变化比较敏感, 更容易产生周期性结构.

采用螺旋打孔技术, 在不同的激光进给速度下在TiC陶瓷上加工了微孔。用扫描电子显微镜分析了微孔形貌, 利用能量色散谱仪研究了激光加工前后材料化学成分的变化, 并结合Ｘ射线光电子能谱术(XPS)讨论了材料化学键的变化, 探讨了利用飞秒激光加工TiC陶瓷过程中材料的去除机理。结果表明: 所得到的微孔具有较好的形貌特征, 孔边缘没有出现明显的微裂纹。微孔入口圆度达98%以上, 入口直径略小于出口直径。激光进给速度对入口处孔边缘的微观形貌影响较大。进给速度较低时, 激光切蚀区域出现平行的条纹状周期结构, 随着进给速度的增加, 表面以混沌的颗粒状结构为主。在较低或较高的进给速度下, 重铸层都会出现更为剧烈的氧化现象, 实验显示最佳的进给速率应在6.4 μm/s 左右。XPS分析显示材料的去除主要是通过多光子吸收, 在加工过程中发生Ti-C键的断裂产生的Ti离子被氧化后会生成TiO2和Ti2O3。

用不同能量密度的飞秒激光在不同辅助气压下对TiC陶瓷进行微孔加工，采用扫描电子显微镜（SEM）、微米X射线三维成像仪(Micro-CT)和X射线光电子能谱（XPS）对微孔的形貌和化学键进行了研究。结果表明，在不同能量密度下，微孔入口圆度均不小于99%，微孔出口圆度随能量密度的增加而增大，随后趋于稳定，最大出口圆度为95%。微孔锥度随辅助气压增大而增大，当能量密度为0.51 J/mm2、辅助气压为0.3 MPa时，微孔锥度最佳，其长轴锥度为-0.13°，短轴锥度为0.77°。激光加工过程中，C-C键、Ti-C键断裂，在微孔附近形成包含金属Ti、Ti2O3和TiO2等物质的残渣。最后对激光与材料的作用机制进行了探讨。