新型航空发动机性能的好坏主要取决于涡轮叶片上气膜冷却孔的质量和形状，航空涡轮叶片异型孔因其对发动机冷却有较明显的效果，受到航空装备业的广泛关注。目前航空涡轮叶片气膜孔的加工一般采用电火花、电液束流加工，长脉冲激光加工等方式，电火花加工存在较厚的重铸层和严重的微裂纹现象，电液束流加工效率太低，并且孔的形状精度不好，长脉冲激光加工会产生严重的热效应，加工精度很低。我们采用飞秒激光加工异型孔兼备以上加工方式的所有优势，并且无重铸层、无微裂纹、无再结晶、无毛刺，能够达到很高的位置尺寸精度，并能够达到很高的加工效率。飞秒激光脉冲凭借其自身极短的脉冲持续时间和极强的光场强度等独特的优势，具有与材料低烧蚀阈值、无热效应、无材料选择性等优点。飞秒激光加工技术是超精细冷加工制造工艺的典型代表，也是先进制造技术的新兴方向和发展主流。本文设计了一套飞秒激光加工新型航空涡轮叶片异型孔的实验装置，采用激光束扫描联动五轴运动平台实现了飞秒激光超精细加工异型孔。研究了飞秒激光与物质作用的机理：飞秒与物质作用是一系列非常复杂的物理过程，非热熔过程占主导地位，飞秒激光脉冲光束在介质中传播时会产生非常强的非线性效应，研究了飞秒激光与金属、电解质和半导体作用的机理。影响激光打孔的因素有很多，不仅激光束的参数如能量、脉冲宽度直接影响打孔，而且激光输出的光束质量和光强脉冲波形对打孔的质量也有很大的影响。分别研究了激光光束质量，激光脉冲宽度，光通量密度，重复频率，离焦量等各种激光加工参数对激光精密打孔的影响。飞秒激光加工工艺是一项很复杂的，任务很艰巨的技术，需要我们不断的进一步优化激光加工参数，提高与完善加工工艺以实现激光超精细加工。