随着科学技术的不断发展,脆性材料如各种光学玻璃、陶瓷等在国防工业、航空航天、电子信息以及日常生活中应用越来越广泛。脆性本身的特性导致在加工中存在工件易破碎、加工质量差以及重铸层等问题,影响和困扰进一步应用和发展。基于此,本论文对无重铸层激光钻孔和超短脉冲激光封装焊接玻璃进行了相关技术研究。首先利用波长为1064nm皮秒脉冲激光器做光源,并分别设置空气中激光钻孔和水辅助激光钻孔不同实验方法对Al₂O₃陶瓷进行了一系列实验研究。研究了激光单脉冲能量,脉冲重复频率以及扫描次数等不同激光加工参数对孔径、锥度、重铸层的影响规律,从理论上分析和讨论了不同钻孔方法与Al₂O₃陶瓷作用机制和相互作用机理;研究了激光钻孔过程中微孔形成各阶段熔融物排出方式,水质参数变化规律和液体空化产生空泡对孔壁的强冲击作用;在水辅助激光钻孔条件下制备了无重铸层和小锥度高质量陶瓷微孔。其次,结合皮秒激光与振镜扫描技术对玻璃界面微焊接进行了一系列实验研究。从玻璃焊缝剪切强度、密封性和耐水性出发,研究了激光单脉冲能量、脉冲重复频率、扫描次数和光斑耦合率对焊缝焊接质量影响规律,并通过正交实验得到了不同激光加工参数对焊接质量的影响主次关系和因素显著程度。针对各参数对焊缝质量影响相互依存情况,提出了激光能流密度综合各参数作用。实验结果表明激光能流密度在0.199J/mm2到0.269J/mm2范围内,焊缝具有高剪切强度、优良的密封性和耐水性,最高剪切强度能达到25.17MPa;焊缝剖面微观图表面在玻璃界面处焦点区域会沿光轴方向产生光丝现象,光丝底端形成“水滴”状热影响区,具有明显热熔化区和微空洞结构。