脆性透射材料具有诸多优点而具有十分广泛的应用。较薄的脆性透射材料如玻璃和蓝宝石常用于电子产品的显示屏或摄像头。传统的机械方法切割脆性透射材料时质量较差、工序复杂而且效率较低；常规的激光切割方法无法兼顾质量和效率；超快激光贝塞尔光束是一种高精度、高质量、高效率的切割分离方法，但仍然需要借助外力使材料分离，切割面的粗糙度也待改善。
　　本论文基于贝塞尔光束的形成原理及光学特性，结合ZEMAX模拟，设计了一套适用于切割分离较薄脆性透射材料的皮秒贝塞尔光束加工系统。利用皮秒激光的高峰值功率和超短脉冲以及贝塞尔光束长焦深的特点，分别对几种厚度不大于1mm的脆性透射材料进行了切割分离实验，研究了切割参数对切割分离的精度和质量影响规律，并分析了皮秒贝塞尔光束与不同材料的作用机理。
　　实验结果表明，采用皮秒贝塞尔光束切割分离方法可以使脆性透射材料精准地沿着改性截面断开。对于1mm厚的钠钙玻璃，在切割速度为160mm/s的条件下，可获得切割分离表面损伤宽度小于2μm和粗糙度为96nm的切割分离效果，采用双激光束复合切割分离的方法可实现了钠钙玻璃的一次性切割分离。利用化学强化玻璃自身的应力和皮秒贝塞尔光束的诱导应力，可使0.7mm厚的化学强化玻璃沿着改性截面自动断开，获得了切割速度高达400mm/s，切割分离表面损伤宽度小于2μm和切割面的粗糙度为395nm的切割分离效果。本文还对石英玻璃和蓝宝石进行了初步的切割实验，证明皮秒贝塞尔光束加工系统的适用范围广，具有广阔的应用前景。