目前，多晶铜薄膜材料在MEMS(micro-electro-mechanical system)元器件中得到了广泛的应用。然而，由于铜薄膜在使用过程中常因承受循环交变载荷的作用发生破坏，制约了MEMS元器件的长期服役。因此，如何提高MEMS元器件的疲劳性能成为国内外诸多学者研究的重点。本文采用激光辐照处理来修复铜薄膜的疲劳损伤，进而对其进行多次激光辐照处理使其疲劳寿命得到最大化地延长，并提出一种基于全循环应变能的寿命预测方法对激光辐照处理后铜薄膜损伤件的剩余疲劳寿命进行了预测。　　第一，进行疲劳试验和多次激光辐照处理修复铜薄膜疲劳损伤试验，并对结果进行研究分析。试验结果表明:激光辐照处理能够多次修复铜薄膜的疲劳损伤，并最大化地延长其疲劳寿命。在同一应力水平下，累积寿命与原始寿命的比值以及累积寿命与强化寿命的比值均随着损伤量的增加先增大后减小，且当损伤量为二倍的原始寿命时取得最大值。修复后累积寿命与原始寿命比的结果显示出高应力水平的修复效果优于低应力水平的修复效果;而累积寿命与强化寿命比的结果却显示出低应力水平的修复效果优于高应力水平的修复效果。　　第二，对激光辐照处理下铜薄膜疲劳损伤修复进行微观机理分析，主要包括疲劳裂纹的扩展规律、表面形貌的变化、微观组织的变化。研究表明:铜薄膜材料在疲劳过程中往往存在多个疲劳源，或者在主裂纹前段和裂纹面两侧观察到较多微裂纹。激光辐照处理能够改善铜薄膜试件的表面质量，有利于延缓疲劳裂纹的扩展。激光辐照处理能够细化晶粒，有利于阻碍位错运动，延缓疲劳裂纹的萌生和扩展。激光辐照处理能够促进产生孪晶片层厚度小的孪晶，从而引进高密度的孪晶，有助于改善铜薄膜的疲劳性能。　　第三，根据损伤参量和愈合参量之间的关系，提出了一种基于全循环应变能的残余疲劳寿命预测模型。结果表明，该寿命预测模型可以很好地预测铜薄膜损伤件经激光辐照处理后的残余疲劳寿命，所预测的寿命误差均在2倍因子之内。　　第四，设计了一种适用于激光冲击处理的光路转化装置，实现了将激光器发射出的平行光束经过平面镜的反射和凸透镜的聚焦，转换成垂直照射在铜薄膜试件表面的垂直光束，从而实现对试验件进行激光冲击处理。