氮化硅陶瓷可以用于增强半导体等器件性能,常用脉冲激光的加工方式进行材料表面微结构的制备,但激光的实际加工效果和效率的限制了其应用。随着激光微纳加工领域的发展,复合多种类型激光进行加工正在形成一种新的技术研究方向,将纳秒和皮秒激光耦合进行加工作为一种新型加工技术,结合纳秒与皮秒激光的加工优势,具有广泛的应用前景。本文针对相应的激光特性,分析了纳皮秒激光的双脉冲能量耦合模型及其与材料的相互作用过程,研究了纳皮秒双脉冲激光蚀除材料的行为。首先,本文研究了纳秒和皮秒单脉冲激光与氮化硅陶瓷的能量传递过程,建立了相应的理论模型并进行了数值仿真,揭示了纳秒和皮秒单脉冲激光辐照下氮化硅陶瓷物理性质的演变规律,分析不同类型激光的加工特点。随后提出了纳秒和皮秒激光的耦合方法并建立了相应的双脉冲激光能量耦合模型,通过仿真探究了纳皮秒双脉冲激光耦合作用下的材料光学热学性质的演变规律,对比仿真结果中纳秒和皮秒单脉冲激光蚀除材料过程中的材料物理性质的变化,分析了皮秒脉冲的作用对氮化硅陶瓷的物理性质的调控机制,并进行了相关的蚀除实验,对比分析仿真模型的与实验结果的差异。最后,在理论和仿真的研究基础上,对理论模型进行调整并改进了仿真运算,研究了关于纳皮秒脉冲延时、单脉冲能量、纳皮秒激光能量配比、扫描速度和皮秒脉冲序列等关键参数对蚀除形貌的影响规律,探索了利用纳皮秒双脉冲激光能量高质高效蚀除氮化硅陶瓷的合理途径。