能源危机是目前人类所面临的的难题之一。核能作为新型能源的一种在解决能源危机的过程中扮演重要的角色，其中被誉为“人造小太阳”的激光惯性约束核聚变（ICF）因其能提供安全、清洁和放射性小的核聚变能受到许多国家的关注。激光核聚变中强激光在一定空间内照射含有氘氚燃料的靶球能发生核聚变反应进而产生核聚变能。其中靶球材料和充气微孔加工是实现激光核聚变的前提，聚苯乙烯由于低密度和低原子序数的特性成为制造靶球的首选，这样影响诊断气体充气和堵胶工艺的微孔加工技术成为了点火工程的关键。因此研究神光Ш聚苯乙烯靶球微孔紫外激光加工技术对激光核聚变的意义非常重要。本论文研究了紫外激光对聚合物材料的蚀除机理；分析了聚苯乙烯对紫外激光的吸收机理；建立了光吸收下的紫外激光与聚苯乙烯相互作用的物理模型；利用X射线光电子能谱（XPS）分析了紫外激光与聚苯乙烯相互作用过程中化学键断裂机制和氧化过程，并对紫外激光与聚苯乙烯的相互作用物理模型进行了验证。针对神光Ш聚苯乙烯靶球微孔的加工，提出了球面最高点自动聚焦方案；研制了具有球面最高点自动聚焦功能的靶球微孔激光加工系统，实现了硬件系统（系统平台和激光光路）和软件系统（轴坐标实时显示模块、串口通信模块、运动控制模块和自动聚焦模块）的协调控制；并实现了神光III聚苯乙烯靶球微孔的紫外激光加工。采用单因素实验进行了紫外激光对聚苯乙烯板材的打孔实验研究，得出了单脉冲能量、脉冲个数和重复频率对微孔直径和孔深的影响规律；进行了靶球微孔紫外激光加工的正交实验研究，获得了对靶球微孔直径和孔深的影响最大的因素；最后利用响应曲面法拟合了靶球微孔尺寸与激光参数的二次响应曲面，获得了靶球微孔激光加工的最优工艺参数。通过紫外激光与聚苯乙烯相互作用物理模型的建立、靶球微孔激光加工系统的研制以及神光Ш聚苯乙烯靶球微孔紫外激光加工工艺的实验为激光核聚变点火工程提供技术支持。