Изследователски екип от Токийския университет публикува проучване, озаглавено „Свръхвисоко{0}}скоростна микрообработка на сапфир чрез подобряване на лазерната абсорбция“ в международното списание *Communications Engineering*. Проучването въвежда метод за преходна селективна лазерна обработка, който свързва коаксиално единичен фемтосекунден импулс с единичен микросекунден импулс, което позволява високо{2}}скоростното производство на дълбоки микро-дупки в сапфира, като същевременно балансира ефективността на обработката и контрола на щетите.
Експериментите са използвали единичен фемтосекунден импулс (1030 nm дължина на вълната, 170 fs ширина на импулса) и единичен микросекунден импулс (1070 nm дължина на вълната). Микросекундният импулс пристигна 10 μs по-рано; тъй като сапфирът при стайна температура е силно прозрачен за 1070 nm светлина, на този етап не е настъпила механична обработка. При пристигането на фемтосекундния импулс се образува плазмена нишка и задейства абсорбция, последвана от продължително нагряване и пробиване от микросекундния лазер. Изобразяване-на сонда с помпа, високо{9}}скоростна фотография и симулации на топлинна дифузия и лазерно разпространение бяха използвани за проследяване на електронно възбуждане, еволюция-на дълбочина на дупка и разширяване на високо{11}}температурната зона. Резултатите показват, че дълбочината на отвора достига приблизително 190 μm в рамките на 39 μs, със средна скорост на пробиване от 4,86 m/s и начална пикова скорост над 7,5 m/s. В сравнение с конвенционалния 1 kHz фемтосекунден импулс-чрез-импулсно пробиване, скоростта на обработка се увеличи с приблизително четири порядъка и напукването на субстрата по време на фазата на облъчване беше значително намалено.
