探索二氧化碳激光与玻璃相互作用机理
1、建立起符合实际加工情况的热传导方程以及相应的初始条件和边界条件，模拟出不同加工参数上玻璃表面上的温度分布；
2、理论上计算分析，二氧化碳激光抛光玻璃等硬脆材料过程中，聚焦光斑对硬脆材料的热分布，黏性的变化和应力的产生等情况的影响，建立一个简单的表面应力的模型；
3、利用双温德鲁德模型数值分析二氧化碳激光与玻璃等硬脆材料相互作用过程中载流子和晶格的温度、以及载流子浓度随时间及二维空间变化等瞬态过程，理论上揭示二氧化碳激光辐照期间材料的光学性能变化以及对实验结果的预测与分析。
二氧化碳激光与玻璃等脆性材料的相互作用，特别是与晶体材料的相互作用是一个非常复杂的过程，涉及物理、化学、光学和材料本身的特点，其损伤机制包括表面损伤、多光子吸收电离、材料缺陷吸收、非线性自聚焦吸收损伤和雪崩电离损伤。
根据激光波长和脉冲能量强度的不同，上述损伤机制的比例不同。随着激光波长的减小，其光子能量呈上升趋势。当激光波长较长时，激光对玻璃等脆性材料的主要损伤形式是材料缺陷吸收引起的热损伤，但仍有许多过程尚不清楚。这些都是值得研究的地方，并且也只有把这些地方弄清楚后才能更好的推动CO2激光抛光玻璃等硬脆材料在工业中的应用。