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超快激光具有峰值功率极高、脉冲宽度极短等特点,利用超快激光加工可实现小热影响区、低重铸层、高精度加工,在精密切割和孔加工等领域具有传统激光无法比拟的优势。微孔的应用十分广泛,如涡轮叶片气膜孔和无痛注射微针阵列等,但其加工质量要求高及孔径小的特点使得加工难度巨大。相比机械钻孔、电化学制孔等加工方法,使用超快激光进行微孔加工具有设备简单、无刀具磨损、可加工各种材料等优点。本文针对超快激光微孔加工,使用叩击式冲孔和螺旋钻孔方法开展试验,研究激光脉宽、激光能量和Burst内脉冲个数等参数对微孔尺寸、质量及加工效率的影响,主要研究内容如下:（1）介绍了超快激光技术及其优势和应用,阐述了常见微孔加工方法、超快激光微孔加工国内外研究进展及微孔的应用。搭建了一套由超快激光器等设备组成的加工试验平台。（2）通过理论推导和实验,确定了聚焦后光斑半径ω=16.74μm和Inconel 718合金的烧蚀阈值Fth=0.29 J/cm2。分析了激光诱导周期性结构的形成机理,能量周期性的不均匀分布导致周期性表面结构的出现,其大小与激光波长和入射角等相关。对超快激光加工的过程中电子和晶格温度变化进行分析,发现高的脉冲能量可以获得更高的晶格温度且弛豫时间越长。（3）采用叩击式加工方法,研究激光脉宽、激光能量和Burst内脉冲个数对孔大小和锥度的影响,发现激光脉宽越短,加工后孔越大且加工效率更高。提高激光能量,可以增加孔的深度和孔口大小。减少Burst内的脉冲个数有利于提高孔的深度和孔大小,同时也可以降低锥度和圆度,提升加工质量。加工后孔边缘和内壁出现不同的微纳结构,而且加工过程发生氧化,氧化区域铁含量增加。（4）使用螺旋钻孔方式,改变激光能量等参数进行正交试验,发现孔出入口面积、圆度及孔锥度的主要影响参数不同。提高激光能量、使用单脉冲出光和适中的进给量及较少的层扫描次数,对提高孔的质量有利。在孔入口边缘有宽度约为7.5μm的周期性波纹结构区域;孔出口出现花椰菜状的微纳结构;孔截面孔壁较变平直且出口处变大;孔壁上重熔层厚度顶部大于底部,其原因是钻穿后烧蚀碎屑的扩散条件改善、可由孔底逸出,沉积减少。