Et forskerteam fra University of Tokyo publiserte en studie med tittelen «Ultrahigh-speed micromachining of sapphire by enhancing laser absorption» i det internasjonale tidsskriftet *Communications Engineering*. Studien introduserer en transient selektiv laserbehandlingsmetode som koaksialt kobler en enkelt femtosekundpuls med en enkelt mikrosekundpuls, noe som muliggjør høy-hastighetsproduksjon av dype mikro-hull i safir samtidig som prosesseringseffektivitet og skadekontroll balanseres.
Eksperimentene brukte en enkelt femtosekundpuls (1030 nm bølgelengde, 170 fs pulsbredde) og en enkelt mikrosekundpuls (1070 nm bølgelengde). Mikrosekundpulsen kom 10 μs tidligere; siden safir ved romtemperatur er svært gjennomsiktig for 1070 nm lys, skjedde ingen maskinering på det stadiet. Ved ankomsten av femtosekundpulsen dannet det seg en plasmafilament som utløste absorpsjon, etterfulgt av vedvarende oppvarming og boring med mikrosekundlaseren. Pumpe-sondeavbildning, høy-fotografering og simuleringer av termisk diffusjon og laserutbredelse ble brukt for å spore elektroneksitasjon, hull{10}}dybdeutvikling og utvidelsen av-høytemperatursonen. Resultatene viste at hulldybden nådde omtrent 190 μm innen 39 μs, med en gjennomsnittlig borehastighet på 4,86 m/s og en innledende topphastighet på over 7,5 m/s. Sammenlignet med konvensjonell 1 kHz femtosekund puls-ved-pulsboring, økte prosesseringshastigheten med omtrent fire størrelsesordener, og substratsprekker under bestrålingsfasen ble betydelig redusert.
