Un equipo de investigación de la Universidad de Tokio publicó un estudio titulado "Micromecanizado de zafiro de ultraalta-velocidad mediante la mejora de la absorción del láser" en la revista internacional *Communications Engineering*. El estudio presenta un método de procesamiento láser selectivo transitorio que acopla coaxialmente un solo pulso de femtosegundo con un solo pulso de microsegundo, lo que permite la fabricación a alta-velocidad de microagujeros profundos-en zafiro y al mismo tiempo equilibra la eficiencia del procesamiento y el control de daños.
Los experimentos utilizaron un solo pulso de femtosegundo (longitud de onda de 1030 nm, ancho de pulso de 170 fs) y un solo pulso de microsegundo (longitud de onda de 1070 nm). El pulso de microsegundos llegó 10 μs antes; Dado que el zafiro a temperatura ambiente es muy transparente a una luz de 1070 nm, no se produjo ningún mecanizado en esa etapa. Tras la llegada del pulso de femtosegundo, se formó un filamento de plasma que desencadenó la absorción, seguida de un calentamiento y perforación sostenidos por parte del láser de microsegundo. Se emplearon imágenes de sonda de bomba-, fotografías de alta-velocidad y simulaciones de difusión térmica y propagación láser para rastrear la excitación de electrones, la evolución de la profundidad de los agujeros-y la expansión de la zona de alta-temperatura. Los resultados demostraron que la profundidad del pozo alcanzó aproximadamente 190 μm en 39 μs, con una velocidad de perforación promedio de 4,86 m/s y una velocidad máxima inicial superior a 7,5 m/s. En comparación con el pulso de femtosegundo convencional de 1 kHz-mediante-perforación por pulsos, la velocidad de procesamiento aumentó en aproximadamente cuatro órdenes de magnitud y el agrietamiento del sustrato durante la fase de irradiación se redujo significativamente.
