本论文主要对飞秒激光与金属材料相互作用进行了理论和实验方面的研究,主要内容如下:一.使用约化后的二维双温模型对飞秒激光烧蚀金属材料进行了数值模拟,模拟了飞秒激光烧蚀过程中,电子和晶格的耦合过程,得出电子晶格耦合时间在皮秒量级;根据飞秒激光烧蚀的特点,提出了一种飞秒激光烧蚀热影响区的定义,并根据定义计算了飞秒激光烧蚀金属材料的径向热影响区,得出飞秒激光烧蚀热影响区在nm量级;另外还计算了热影响区晶格的冷却速率;以及单脉冲的烧蚀速率和多脉冲进行烧蚀时的累积效应,并分析了材料参数对它们的影响。二.飞秒激光金属微加工的实验研究1.金属薄板表面多脉冲烧蚀的实验研究。用不同能量,相同脉冲次数以及相同能量,不同的脉冲次数分别进行了烧蚀实验,得出在相同的脉冲能量条件下,随着脉冲次数的增多,烧蚀半径逐渐的增大,烧蚀阈值逐渐的减小;并利用实验结果计算了多脉冲烧蚀阈值、单脉冲烧蚀阈值和累积因子。2.金属薄板打孔的实验研究。通过改变物镜的数值孔径、激光功率、扫描速度探索最佳的加工工艺,得出螺旋加工是一种比较好的加工方法,基本可以保证孔在入口和出口是圆形;并分析了空气传输对最终加工结果的影响。