飞秒激光以超高峰值功率和超快加工时间,将入射能量精确地集中于被加工区域,实现对材料的微细加工。飞秒激光在加工材料时产生的热冲击小,因此气化产生的等离子体不会把能量传递给相邻的物质,从而减少了加工过程中热损伤的影响,既降低能耗又提高了材料的加工质量。与传统的长脉冲激光相比,飞秒激光加工具有精度高、能耗小等优点,在微加工领域有着广泛的应用前景,因此研究飞秒激光的加工特性具有重要意义。本文首先对飞秒激光的特点和在精密微加工领域的应用进行了介绍。根据国内外飞秒激光加工的研究动态,确定飞秒激光加工光纤微孔的工艺探索与模拟作为本文的研究目标。飞秒激光对光纤的作用机理尚不明朗,关于光纤的飞秒激光加工过程模拟的研究鲜有报道。通过过程模拟能够预测加工结果并为实际加工工艺参数的选择提供理论指导。论文第三章对飞秒激光加工过程进行模拟,建立合适的数学模型,利用VB软件设计界面并编写相应的程序。通过改变加工参数进行模拟,并结合MATLAB软件自动生成图像。通过对微孔尺寸与激光加工参数的模拟,为后续实验中加工参数的选择提供理论依据。超短激光可以在光纤上刻蚀光栅、加工F-P腔、制备阵列孔等微结构,能够改变光纤的机械性能和光学性能,对新型光纤传感器的开发提供工艺支持。第四章首先介绍了飞秒激光微加工系统的硬件和软件构成。随后结合微加工实验,验证了数学模拟的结论。另外,对镜像法加工光纤微孔的工艺方法进行了探讨。传统激光加工是利用焦平面进行加工,而光斑焦平面能量分布不均匀导致加工孔形状不规则。镜像法加工相比传统焦平面加工,可以得到更规则的加工形状。镜像法加工是利用物镜成像原理,原始光束被光阑截取部分光束后经过透镜聚焦后再次成像在被加工表面,利用成像面光斑的能量对工件进行加工。由于光阑处小孔形状较为规则,所以经过透镜成像后也能复制出规则的形状且能量分布均匀,因此加工的微孔形状较规则。在今后实际加工中,仅需设计不同的光阑形状,就可以得到不同加工形状。