目前，微加工和精加工技术的迅速发展对微型化加工技术提出了更高的要求：将加工尺度提高到微米甚至纳米级，并且能够在材料内部实现三维立体微加工。飞秒激光可以突破衍射极限的限制，打破了加工极限，是当前先进制造技术的热点。本文综述了飞秒激光加工的发展历程和机理，并从库仑爆炸模型、微爆炸模型、色心模型以及双光子电离模型等方面对激光加工机理进行了阐述。对于飞秒激光的超快作用过程，仿真是分析加工机理、研究激光与材料作用过程的主要手段。分析了飞秒激光仿真所采用的双温模型、分子动力学模型及复合模型的特点及其适用范围，为飞秒激光加工的理论研究提供依据。最后指出了目前飞秒激光加工技术存在的问题，并对该技术的发展进行了展望。

飞秒激光加工与普通激光加工相比熔化区更小,热影响区几乎可忽略不计,同时其加工引起的冲击波及裂纹在通常条件下几乎不可见,因而被广泛应用于精密加工、生物体组织加工、特殊材料加工等方面,具有良好的发展前景。阐述了飞秒激光加工的机理,介绍了近年来国内外飞秒激光加工超硬材料的方法及应用研究成果,重点总结了近几年利用飞秒激光对超硬材料刀具进行加工和处理的方法,探讨了现阶段飞秒激光技术在超硬材料加工领域面临的问题、挑战及解决途径。

陶瓷材料的性能优越，但是表面质量差，采用短波长激光抛光技术可以有效提高陶瓷材料表面质量。针对紫外激光抛光Al2O3陶瓷过程中可能存在的熔化、汽化、微裂纹、材料的熔融飞溅和光化学作用等不同的作用形式进行了实验研究。通过对抛光后表面形貌特征进行观测，研究了紫外激光抛光Al2O3陶瓷的作用机理，并分析了高能量密度下产生的白色粉末的形貌、附着力、组成成分和主要物相，进一步确定了紫外激光抛光Al2O3陶瓷的作用机制。