随着激光加工技术的飞速发展,脉冲激光已经广泛应用于金属材料的精密加工中,尤其是纳秒脉冲激光因其单位能量密度高、作用时间短、加工精度高,成为了激光微加工领域的研究热点。其中激光打孔就是激光加工的一种方式,但是激光加工出的孔,其入口和出口处会出现微裂纹、重铸层和沉积物等缺陷,这些沉积物质会对工件造成不可逆的表面改性,影响加工质量。这些问题都有待解决,因此研究如何打出高质量的孔,具有很高的研究价值。首先研究了激光微孔加工过程中存在的问题,利用能量守恒方程、动量方程、流体力学方程以及水平集方法构建激光打孔相变数学模型,并通过修改源项的方法设置热力学边等边界条件。通过对相关方程的耦合迭代求解计算,得到了紫铜表面温度场分布及飞溅颗粒分布,解释了激光加工过程中熔融物质喷溅的原因,并且模拟了150V直流电压下两平板电极之间的电场强度分布情况。其次根据求解的激光打孔相变数学模型以及电场强度分布情况设计出附加电场装置,并选用建筑、电子行业、机械以及航空等领域广泛使用的紫铜作为研究材料,进行附加电场激光微孔加工实验,研究不同电场强度、不同脉冲数下,激光加工后微孔的入口、出口直径、锥度、以及表面沉积物质的变化规律,然后在附加电场装置上进行改进,并进行附加电流激光微孔加工实验,对比研究入口直径、表面沉积物质的变化规律。最后进行纳秒激光微纳加工应用研究,利用纳秒激光进行微孔阵列加工,制备出超疏水铜网表面,研究激光加工后样品表面的微观结构、表面三维形貌、接触角、元素成分、表面润湿性的变化机理以及触角与微孔间距之间的关系,并解释了其超疏水形成的原因。