Une équipe de recherche de l'Université de Tokyo a publié une étude intitulée "Micro-usinage à très haute vitesse du saphir en améliorant l'absorption laser" dans la revue internationale *Communications Engineering*. L'étude présente une méthode de traitement laser sélectif transitoire qui couple coaxialement une seule impulsion femtoseconde avec une seule impulsion microseconde, permettant la fabrication à grande vitesse de micro-trous profonds dans le saphir tout en équilibrant l'efficacité du traitement et le contrôle des dommages.
Les expériences ont utilisé une seule impulsion femtoseconde (longueur d'onde de 1 030 nm, largeur d'impulsion de 170 fs) et une seule impulsion de microseconde (longueur d'onde de 1 070 nm). L'impulsion de la microseconde est arrivée 10 μs plus tôt ; étant donné que le saphir à température ambiante est hautement transparent à la lumière de 1 070 nm, aucun usinage n’a eu lieu à ce stade. À l’arrivée de l’impulsion femtoseconde, un filament de plasma s’est formé et a déclenché une absorption, suivie d’un chauffage et d’un perçage soutenus par le laser microseconde. L'imagerie par pompe-sonde, la photographie à haute-vitesse et les simulations de diffusion thermique et de propagation laser ont été utilisées pour suivre l'excitation électronique, l'évolution de la profondeur des trous-et l'expansion de la zone à haute-température. Les résultats ont démontré que la profondeur du trou atteignait environ 190 μm en 39 μs, avec une vitesse de forage moyenne de 4,86 m/s et une vitesse de pointe initiale supérieure à 7,5 m/s. Par rapport à l'impulsion femtoseconde conventionnelle de 1 kHz-par-perçage par impulsion, la vitesse de traitement a augmenté d'environ quatre ordres de grandeur et la fissuration du substrat pendant la phase d'irradiation a été considérablement réduite.
