为实现孔径和锥度可调的微孔加工，设计研制了一种基于双振镜组联动与Z轴上下移动的五轴四联动激光旋切系统。建立了微孔激光旋切物理模型，首先利用边缘轮廓确定微孔形状，再通过分层回型填充方法确定每个激光作用点的位置；然后基于聚焦光束不被遮挡和振镜偏转整体运动量少的原则，确定四个振镜的偏转角度；通过改变边缘轮廓端点数据，可分别实现方孔尺寸和锥度的灵活可控。采用15 W紫外皮秒激光器、两套相同的振镜和焦距为32 mm的远心透镜，配合三维平移工作台，搭建了激光旋切硬件系统，自主开发了多边形激光旋切控制软件。实验采用分层降焦打孔的方式，在厚度为250 μm的氮化硅材料上实现了55 μm×55 μm规格的正锥、零锥、负锥方形微孔的加工，并且还实现了不同孔径（30~80 μm）零锥方形微孔和三角形、五边形、六边形等其他形状微孔的加工。

对约400 μm厚的低温共烧陶瓷流延片进行准分子激光微孔加工工艺实验研究。由于低温共烧陶瓷流延片黏结性强并且微孔结构较小, 提出了采用X光显微成像测试的方法对微孔内部结构轮廓的检测, 对激光微孔加工的孔腔结构形成进行了分析研究。研究结果表明, 在一定范围内, 随着激光打孔脉冲个数的增加及激光能量密度的增大, 所获得的微孔的锥度减小; 较高能量密度的激光束可以提高对低温共烧陶瓷流延片的激光打孔效率, 但过高能量密度的激光束刻蚀材料时对微孔周围的基材产生较强的冲击, 易导致微孔结构的破坏, 对孔型质量造成严重影响。研究采用的X光显微成像测试技术能够快速获得完整的微孔内腔的轮廓图, 对提高激光打孔效率和改善孔型结构质量提供一定的参考意义。