Основными параметрами пробивки отверстий одним импульсом лазерного излучения являются энергия импульса, его длительность и параметры фокусировки. Характеристики отверстия: глубина h и диаметр d.

Энергия импульса — наиболее важный параметр многоимпульсной пробивки отверстий. При одной и той же длительности импульса изменения характеристик отверстия добиваются различными способами регулирования энергии в импульсе. Основные способы такого регулирования: изменение электрической энергии накачки импульсных ламп; применение светофильтров; диафрагмирование луча.

В общем случае с увеличением энергии импульса глубина и диаметр отверстия увеличиваются.

При одинаковых значениях энергии импульса диаметры полученных отверстий для случая, когда энергия изменяется накачкой или диафрагмированием луча, меньше, чем диаметры отверстий, получаемых при изменении энергии светофильтрами. Это различие составляет значительную величину, особенно в области меньших значений энергии импульса. Так, при энергии в несколько джоулей диаметры отверстий различаются в 2— 2,5 раза.

Диафрагмирование луча заключается в установке на пути луча пластины с отверстием меньшего диаметра, чем диаметр луча на этом уровне излучения. Как видно из табл. 3.4, диаметр диафрагмы в первую очередь оказывает влияние на диаметр d отверстия, практически не изменяя его глубины h. Это связано с тем, что диафрагма не меняет распределения плотности мощности в поперечном сечении луча, а изменяет только общую расходимость и диаметр луча. Поскольку скорость роста лунки в глубину определяется плотностью мощности потока, то глубина отверстия не должна существенно изменяться при диафрагмировании луча.

Размеры отверстия существенно зависят от длительности т импульса при постоянной энергии W импульса (табл. 3.5).Длительность импульса определяет скорость нагрева и испарения материала из лунки. При коротких импульсах удаление материала из лунки носит взрывной характер и происходит путем выноса пара. В этом случае размеры отверстия небольшие, так как материал не успевает прогреться на достаточную глубину. При увеличении длительности импульса зона прогрева материала увеличивается и возрастает доля жидкой фазы в выбрасываемом из лунки материале. Размеры отверстия увеличиваются. При дальнейшем увеличении длительности импульса поглощаемая энергия лазерного излучения успевает рассеяться в результате теплопроводности, зона расплавленного материала резко уменьшается, что приводит к уменьшению размеров отверстия (материал прекращает разрушаться и только нагревается).