隨著激光技術(shù)的發(fā)展，激光在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用日趨普遍，特別在工業(yè)領(lǐng)域，激光加工更得到了最為廣泛的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的機(jī)械、化學(xué)方式相比，激光加工具有精度高、可控性強(qiáng)、影響范圍小和成本低廉等優(yōu)勢。激光打孔作為應(yīng)用較早的一種激光技術(shù)，廣泛用于航空、航天、電子、汽車、船舶等行業(yè)。而金屬作為普遍使用的一種材料，在其上打孔，特別是打大深徑比的孔，成為研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。

激光加工是激光和材料相互作用的過程，利用光學(xué)系統(tǒng)把激光聚焦到微米量級，在局部獲得極高功率密度，使材料被熔化、氣化，從而實(shí)現(xiàn)材料的去除。在激光對金屬進(jìn)行加工中，隨著材料吸收激光的能量，會(huì)產(chǎn)生多種效應(yīng)，如加熱、熔化、汽化、等離子體等。

隨著金屬材料對激光能量的吸收，材料的溫度升高，材料對激光吸收的多少受材料反射率、吸收系數(shù)、氧化層、表面形貌等影響。在激光功率密度較小時(shí)，僅引起材料的溫度上升。增大激光功率密度，當(dāng)材料表面的溫度超過熔點(diǎn)，材料表面開始融化。進(jìn)一步提升激光功率密度，當(dāng)表面溫度超過沸點(diǎn)，表面材料開始汽化。此時(shí)，汽化的粒子繼續(xù)吸收激光能量，溫度持續(xù)升高，導(dǎo)致汽化分子電離，形成等離子體。

在激光打孔中，金屬材料對激光能量的吸收率隨加工過程的進(jìn)行而變化，這一變化主要表現(xiàn)在材料汽化前后。汽化前材料對激光的吸收率低；汽化后，材料表面產(chǎn)生小孔和等離子體云，對激光的吸收率顯著提高。

激光對金屬加工的效率和效果受激光脈沖寬度、脈沖能量、重復(fù)頻率等因素的影響。以往，普遍使用單脈沖進(jìn)行激光加工。隨著研究的深入，人們認(rèn)識到多脈沖或復(fù)合脈沖在加工中無論在效率還是質(zhì)量方面更有優(yōu)勢。2008年，M.Brajdic等人采用納秒、毫秒復(fù)合脈沖在不銹鋼板上打孔，加工效率較相同平均功率的納秒脈沖激光提高了30%。2005年，A.C.Forsman等人使用雙納秒脈沖對鋁和不銹鋼進(jìn)行加工實(shí)驗(yàn)，較相同平均功率和重復(fù)頻率的脈沖激光加工效率提高了3至10倍。復(fù)合脈沖激光加工的高性能是因?yàn)槊}沖串中不同的脈沖對應(yīng)了金屬材料加工過程中的不同效應(yīng)，在不同脈沖的配合下使加工效率倍增。

目前的復(fù)合脈沖激光基本上是由兩臺或多臺激光器，在時(shí)間或空間上合束而產(chǎn)生的，不僅光路和控制十分復(fù)雜，復(fù)合脈沖可調(diào)參數(shù)少，靈活性比較低。閩都創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室任策博士團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了脈沖串可編輯激光器，可以對脈沖串中的每個(gè)子脈沖的脈沖寬度、幅度和間隔進(jìn)行編輯，更可編輯脈沖串內(nèi)子脈沖數(shù)量和脈沖串重復(fù)頻率。

這種激光器為復(fù)合脈沖的使用提供了極大的自由度，使激光加工的效能提升到極致。