Исследовательская группа из Токийского университета опубликовала исследование под названием «Сверхвысокоскоростная-микрообработка сапфира за счет усиления лазерного поглощения» в международном журнале *Communications Engineering*. В исследовании представлен метод переходной селективной лазерной обработки, который коаксиально соединяет одиночный фемтосекундный импульс с одним микросекундным импульсом, что позволяет создавать с высокой-скоростью глубокие микро-отверстия в сапфире, одновременно обеспечивая баланс между эффективностью обработки и контролем повреждений.
В экспериментах использовался одиночный фемтосекундный импульс (длина волны 1030 нм, ширина импульса 170 фс) и один микросекундный импульс (длина волны 1070 нм). Микросекундный импульс пришел на 10 мкс раньше; поскольку сапфир при комнатной температуре очень прозрачен для света с длиной волны 1070 нм, на этом этапе никакой механической обработки не проводилось. По прибытии фемтосекундного импульса сформировалась плазменная нить, которая вызвала поглощение, после чего последовал продолжительный нагрев и сверление микросекундным лазером. Визуализация с помощью зонда накачки-, высокоскоростная-съемка, а также моделирование термодиффузии и распространения лазера применялись для отслеживания электронного возбуждения, эволюции глубины- дырок и расширения зоны высоких-температур. Результаты показали, что глубина отверстия достигла примерно 190 мкм за 39 мкс, при средней скорости бурения 4,86 м/с и начальной пиковой скорости, превышающей 7,5 м/с. По сравнению с обычным фемтосекундным импульсным сверлением с частотой 1 кГц-по-импульсному сверлению скорость обработки увеличилась примерно на четыре порядка, а растрескивание подложки во время фазы облучения было значительно уменьшено.
