随着科技的发展,诸如玻璃面板、光学元件等透明脆性材料的加工需求日益增加。超快激光在此领域有着不可比拟的优势,但是基于现有的研究,加工效率难以进一步提升、加工容易产生较大锥度、仍然存在热烧蚀等问题也严重制约着技术的发展。本文通过对飞秒和皮秒激光与透明脆性材料的作用,研究了刻蚀过程中的基本原理。并且重点分析了皮秒激光刻蚀过程中的相关参数对加工质量的影响。研究表明刻蚀的效率主要与单脉冲能量、光斑耦合率和加工次数有关,重复频率对排渣的范围有比较大的影响。在相同能量作用下,30%的耦合率、50次的加工次数和400-500kHz左右的重复频率可以得到比较好的加工效果。本文在分析相关原理的基础上提出了感光涂层涂覆法、螺旋环切法以及水面浸润法三种新的加工方案。结果表明,感光涂层涂覆法通过增加初始阶段激光的吸收率,可以在加工较薄的材料(≤200μm)的时候提升约30%的加工效率。螺旋环切法在加工较厚的材料(>200μm)的过程中有比较明显的作用。通过改变能量的分布有效的减小了能量的浪费从而可以提升加工的整体效率可达43%左右,并且可以提升刻蚀凹槽与上表面夹角约4.5°。水面浸润法保证了激光的入射能量密度不会受到太大的衰减,利用水流的冷却作用和涡流对刻蚀残渣的清洗作用,显著减小了材料表面的热烧蚀,并且在一定程度上减小了凹槽的锥度。通过与螺旋环切法进行配合使用,可以使材料的刻蚀内壁与材料表面近似呈90°。通过以上方案的使用,可以在一定程度上明显提升加工的效率,并且提升加工的质量。