多年以來，激光器一直在諸多行業中用于加工聚合物。盡管可能難以避免熔化和形成其他熱影響區 （HAZ），但是眾所周知，超短脈沖 （USP） 激光器能夠經受住挑戰。為了進一步了解 PI 和 PET 的 USP 加工，研究人員在我們的應用實驗室使用 Spirit 100 W 高功率飛秒激光器，在紅外 （IR）基波 （1030 nm） 和綠光二次諧波 （515 nm） 波長（50 W 平均功率）下進行了全面的燒蝕現象研究。研究包括確定單脈沖和多脈沖照射的燒蝕閾值（包括確定所謂的“累積系數”），以及應用此信息來開發并優化采用單次和多次方法的全切割工藝。我們使用兩種波長 ～17 μm（1／e2 直徑）的焦點光斑大小，確定了 1－100 個脈沖的固定光束（沖擊）照射的閾值。為了區分任何閾值對熱積聚的依賴性，我們還在各種脈沖重復頻率 （PRF） 下進行了試驗，從 1 Hz 到 2 MHz。實驗中使用的樣品是從 Creative Global Services Inc．（加拿大安大略省紐馬基特）采購的各種厚度的 PI 和 PET 薄片。圖 1 中標繪了在Spirit 激光器的 1 MHz 標稱 PRF 下，1－100 個紅外和綠光波長脈沖的 PI 燒蝕閾值。

對于兩種波長，我們發現，隨著施加的脈沖數量增加，燒蝕閾值急劇下降。這是激光材料加工中的一種已知現象，原因是由較低能量脈沖形成的材料缺陷。在單脈沖燒蝕研究中，此類缺陷通常不是可見的對材料的真實“損傷”，但是它們確實會細微地修改材料，以至于后續同樣（低）能量的脈沖能夠造成損傷，即可檢測的燒蝕特征。閾值下降的幅度與施加的脈沖數量以累積系數為特征，更低的值對應于更急劇的閾值下降。下表 1 總結了 Spirit 激光器在兩種波長下的 PI 和 PET 的閾值和累積系數。