O echipă de cercetare de la Universitatea din Tokyo a publicat un studiu intitulat „Ultrahigh-micromachining of saphire by enhancing laser absorption” în jurnalul internațional *Communications Engineering*. Studiul introduce o metodă de procesare laser selectivă tranzitorie care cuplează coaxial un singur impuls de femtosecundă cu un singur impuls de microsecundă, permițând fabricarea cu viteză mare-de micro-găuri adânci în safir, echilibrând în același timp eficiența procesării și controlul daunelor.
Experimentele au folosit un singur impuls de femtosecundă (lungime de undă de 1030 nm, lățime de impuls de 170 fs) și un impuls de microsecundă (lungime de undă de 1070 nm). Pulsul de microsecunde a sosit cu 10 μs mai devreme; deoarece safirul la temperatura camerei este foarte transparent la lumina de 1070 nm, nu a avut loc nicio prelucrare în acea etapă. La sosirea pulsului de femtosecundă, s-a format un filament de plasmă care a declanșat absorbția, urmată de încălzire susținută și de foraj de către laserul de microsecunde. Imaginile cu pompe-sondă, fotografia-de mare viteză și simulări de difuzie termică și de propagare cu laser au fost folosite pentru a urmări excitația electronilor, evoluția adâncimii-găurilor și extinderea zonei de-temperatura înaltă. Rezultatele au demonstrat că adâncimea găurii a atins aproximativ 190 μm în 39 μs, cu o viteză medie de foraj de 4,86 m/s și o viteză de vârf inițială care depășește 7,5 m/s. În comparație cu pulsul convențional de femtosecundă de 1 kHz-prin-forarea cu impulsuri, viteza de procesare a crescut cu aproximativ patru ordine de mărime, iar fisurarea substratului în timpul fazei de iradiere a fost redusă semnificativ.
