超短脉冲激光，以皮秒以下的脉宽及高功率、短时间尺度为特点，能在材料发生明显热扩散前将能量沉积至目标区，实现金属焊接的高精度、低热影响、低热应力和变形。如使用飞秒激光，可实现铜和铝异种金属微焊接，焊缝宽度仅几微米，且界面形成纳米尺度金属间化合物，显著提升接头强度。
对于玻璃材料，超短脉冲激光焊接具有独特优势。玻璃对特定波长激光透明，超短脉冲激光可通过非线性吸收机制（如多光子吸收）在材料内部产生局部能量沉积，实现内部焊接而不影响表面。玻璃热导率和熔点低于金属，使脉冲激光能在小范围内实现材料局部熔化或软化，避免周围区域过热。脉冲激光在连接界面产生极快的加热和冷却，促进材料间键合，避免材料特性受损。
超短脉冲激光辐照玻璃引起电子激发和弛豫过程分为三个部分：
（1）当激光电磁场非常强时，电子通过超短脉冲激光的多光子吸收或隧道电力从价带激发到导带；
（2）激发的电子可吸收多个激光光子，提升自身能量，或被飞秒激光束强电场加速，与原子碰撞产生二次电子（碰撞电离）。此过程重复，导致雪崩电离；
（3）部分自由电子在电子-空穴对中弛豫，产生局域态，如自陷激子（STE）。STE在几百皮秒内松弛形成永久性缺陷。另一些自由电子将能量转化为晶格振动，产生热量后弛豫回基态。玻璃加热于激光照射后几十皮秒发生，几十毫秒后照射区域恢复至室温。当飞秒激光束以中等脉冲能量聚焦在堆叠玻璃基板的界面时，因加热仅在界面诱发局部熔化和快速固化，从而使玻璃连接；
超短脉冲激光在高重复率下引发局部区域温度骤升至几千开尔文，且在脉冲间隔内未完全冷却，形成热积累现象。此现象使玻璃局部区域达熔化点，形成焊接接头。经调整激光参数发现，各类玻璃材料，包括熔融石英、硼硅酸盐玻璃和低膨胀系数玻璃等，均可实现稳定焊接。
高重复率利于在脉冲期间积累热量导致局部熔化，重新凝固后形成稳定共价键，尤其适用于异种玻璃焊接，断裂强度在体积材料范围内，焊缝稳定。
应用领域：
1、光学器件：超短脉冲激光焊接可以用于连接不同的光学材料，确保光学性能不受影响；
2、电子器件：玻璃封装技术的应用中，激光焊接用于连接玻璃和金属部件，提供防潮和保护；
3、医疗器械：玻璃材料的焊接可以实现高强度的连接，确保器械的安全性和可靠性；
利用超短脉冲激光对玻璃材料进行焊接能发挥其独特优势。该方法利用飞秒或皮秒量级的超短脉冲激光，通过非线性吸收过程在材料内部产生局部熔化，实现精确焊接而不损伤表面。
