使用材料受到一定的限制，目前的樹脂材料在電性能、機械性能、熱性能方面與硅材料相比有一定差距。近年來，激光微立體光刻技術(shù)得到了大力研究與開發(fā)。在提高精度與效率方面有如下發(fā)展方向：

　　1)  以面曝光代替點曝光，從而進一步縮短加工時間，提高生產(chǎn)效率；

　　2)  在材料方面，研究開發(fā)出更高分辨率的光固化樹脂，如已研制出的雙光近紅外光聚合樹脂為高精度制造奠定了良好基礎(chǔ)；

　　3)  在工藝方面，研究開發(fā)無需任何支撐結(jié)構(gòu)或犧牲層的工藝以及與平面微加工工藝的集成，從而進一步簡化工藝，提高加工精度與生產(chǎn)柔性。

　　2.4 激光輔助氣相沉積(LCVD)技術(shù)在化學氣相沉積(CVD)工藝

　　固化微成型的兩種零件中，固態(tài)物質(zhì)從氣相通過化學反應沉積在基片表面上。用激光輔助化學氣相沉積來制作三維微結(jié)構(gòu)，是將聚焦激光微光束通過定域加熱基片，啟動并維持CVD 過程，在沉積過程中通過移動基片或激光束，將固體結(jié)構(gòu)以很高的分辨率沉積塑型。塑造幾何形狀時不受平面投影和平面掃描的局限，能制作出復雜幾何形狀的立體微結(jié)構(gòu)。以特定方式運動工件臺并使激光焦斑運動速度始終與晶體生長速度相同，即可做出所需的微結(jié)構(gòu)。

　　2.5 激光選區(qū)燒結(jié)技術(shù)(SLS)

　　它是快速成型技術(shù)的一種，具有可加工材料范圍廣且可制作任意復雜三維形狀的獨特優(yōu)勢。目前，人們嘗試用SLS 工藝進行微機械的制造。在SLS工藝中，首先在計算機上完成符合需要的三維CAD模型，再用分層軟件對其進行分層得到各層截面，采用自動控制技術(shù)，使激光有選擇地燒結(jié)出與計算機內(nèi)零件截面相對應部分的粉末，使粉末經(jīng)燒結(jié)融化冷卻凝固成型。完成一層燒結(jié)后再進行下一層燒結(jié)，且兩層之間燒結(jié)相連。如此層層燒結(jié)、堆積，結(jié)果燒結(jié)部分恰好是與CAD 原型一致的實體，而未燒結(jié)部分則是松散粉末，可以起到支撐的作用，并在最后很容易清理掉。燒結(jié)系統(tǒng)的精度受以下因素的影響：激光功率、激光焦斑直徑、掃描速度、粉末顆粒直徑、粉末的各向異性以及燒結(jié)過程中的溫度控制等。用SLS 工藝進行三維成形，還可以在一個微結(jié)構(gòu)內(nèi)集成多種材料完成一定的功能。
 

　　其他激光微加工技術(shù)

　　脈沖激光刻蝕成型是激光技術(shù)的一個新的研究領(lǐng)域，它采用短波長的倍頻激光或皮秒、飛秒激光結(jié)合高精度數(shù)控機床，刻蝕加工各種材料。用短脈沖在這些材料表面刻蝕，再將材料去除，其表面形成的微結(jié)構(gòu)的質(zhì)量比用長脈沖加工高得多。2001 年德國HEIDELBERG INSTRUMENTS采用三倍頻(波長354.7nm)，獲得最小可達5mm的聚焦光斑，最小可加工特征尺寸為10mm，精度為1mm。圖5 為脈沖激光刻蝕在WC/Co 上加工的三維形狀。激光焦斑直徑5mm，x，y 方向進給5mm。每層去除1.3mm，平均表面粗糙度為0.16mm。激光微切割成形，原理上與激光刻蝕相同，也是采用倍頻或飛秒激光為光源，對光束精細聚焦，精確控制能量的輸入，熱影響小，進行微細去除切割成形。

　　
三、超短脈沖激光在微加工技術(shù)的最新進展

　　CO2激光和YAG激光是連續(xù)和長脈沖激光，主要靠聚焦形成高能量密度，從而在局部產(chǎn)生高溫來燒蝕材料，基本上屬于熱加工范疇，加工精度有限。準分子激光則依靠其短波長(紫外)與材料進行光化學相互作用，其特征尺度可達到微米量級，但準分子激光器所需的氣體是腐蝕性的，難以操控，而且，高強紫外激光對加工系統(tǒng)的光學元件容易造成損傷，其應用因而受到限制。隨著對激光領(lǐng)域的深入研究，激光脈沖的時域?qū)挾缺粔嚎s得越來越短，從納秒(10-9s)量級到了皮秒(10-12s)量級直至飛秒(10-l5s)量級。

　　飛秒脈沖激光具有以下兩個特點：(1)脈沖持續(xù)時間短。飛秒脈沖的持續(xù)時間可以短至幾個飛秒，而光在1fs內(nèi)僅僅傳播0.3μm，比大多數(shù)細胞的直徑還要短；(2)峰值功率極高。飛秒激光將脈沖能量集中在幾個至幾百個飛秒的極短時間內(nèi)，因此其峰值功率很高。例如，將lμJ的能量集中在幾個飛秒時間內(nèi)并會聚成10μm的光斑，其光功率密度可達到1018W／cm2，將其換算成電場強度則為2×1012V/m，為氫原子中庫侖場強(5×1011V／m)的4倍，這就有可能將電子從原子中直接剝離出來。

　　從激光與透明材料的相互作用機理來看，脈沖寬度從連續(xù)激光到幾十皮秒，損傷機制為雪崩電離過程，依賴與初始的電子密度，而材料中的初始電子密度由于材料中雜質(zhì)分布的不均勻而變化很大。因此，損傷閾值變化也很大。對長脈沖激光損傷閾值定義為可引起損傷幾率為50％的激光能流密度，即長脈沖激光損傷閾值是一個統(tǒng)計值。超短脈沖激光的場強極高，束縛電子可以同時吸收n個光子直接從束縛能級躍遷到自由能級。超短脈沖激光引起的損傷雖然也是雪崩電離過程，但其電子由多光子電離過程產(chǎn)生，不再依賴于材料中的初始電子密度，因此，損傷閾值是精確值。脈沖激光的損傷閾值是隨脈沖寬度下降而明顯減小，到了皮秒量級，下降速率變緩，到飛秒量級時已基本不變。

　　另外，由于超短脈沖激光的損傷閾值很精確，因此將激光的能量控制在正好等于或略高于損傷閾值，則只有高于損傷閾值的部分產(chǎn)生燒蝕，可進行低于衍射極限的亞微米加工。飛秒激光可產(chǎn)生超高光強、具有精確且較低的損傷閾值，很小的熱影響區(qū)、幾乎可精密加工所有種類材料，并且，加工精度極高，可進行亞微米尺寸的精密加工。