在激光打孔时，功率密度很高的短脉冲激光在很短时间内向工件传导了巨大能量。这样就使工件材料被熔化和蒸发。脉冲能量越高，被熔化和蒸发的材料就越多。在蒸发过程中，孔眼中的材料体积急剧膨胀，产生了很大的压力。这个蒸汽压力将熔化的工件材料从孔眼中推出。
用皮秒激光器的超短脉冲激光进行加工尤其特殊。在这个过程中，工件材料未经熔化就直接从固态变为气态，即发生了升华现象，工件不会被加热。
随着时间的推移，人们根据这个基本原理研制出了几种不同的激光打孔工艺：
打孔
在激光打孔时，激光束在不同材料中无接触地产生尺寸很小或者较大的孔眼。
单脉冲打孔和冲击打孔
在最简单的情况下，脉冲能量相对比较高的单脉冲激光束生成孔眼。通过这种方式，可以非常快地生成很多孔眼。在冲击打孔时，由脉冲能量和脉冲周期很小的多脉冲激光束生成孔眼。这个打孔工艺所产生的孔眼比单脉冲打孔深度更大、加工更精确。此外，冲击打孔工艺可以使孔眼直径比较小。
旋切钻孔
在旋切钻孔时，同样由多脉冲激光束生成孔眼。首先，激光器利用冲击打孔工艺打出一个初始孔。然后激光器在工件上方几个越来越大的环形轨道中移动，将初始孔扩大。在这个过程中，绝大部分的工件材料熔体被向下从孔眼中推出。
螺旋打孔
与钻孔工艺不同，螺旋打孔时不生成起始孔。在开始发射激光脉冲时，激光器在工件上方的一个环形轨道中移动。使很多材料向上溢出。激光器的运动轨迹就如同一个螺旋楼梯，逐渐向下伸。在这个过程中可以一直引导焦点的位置，使其始终位于孔眼的底部。如果激光已经穿透了工件材料，则激光器还要再转几圈。目的是将孔眼的底侧扩大，使边缘更加平滑。利用螺旋打孔，可以生成尺寸和深度大、加工质量高的孔眼。
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