激光切割機的工作原理在前面有介紹，當激光束輻照在材料表面，一部分被反射（記為R）；透過的部分在材料內部被吸收，強度相應衰減。衰減規律按比爾定律吸收系數的倒數記作光學穿透深度，在光學穿透深度以下，激光切割機激光強度降到入射時的1/e.提出光分解燒蝕模型中，發色團吸收輻射。當受激的發色團密度超過一定閾值后，大分子分解為小的揮發性物質，從體材表面以很高的速度逃逸，并帶走吸收激光能量的大部分。當在體材內的激光切割機激光強度按比爾定律減少時，受激發色團的強度也減小，直到在一定深度h處達到分解閾值e.通過重演比爾定律和導出表達式e=I*T（T：激光脈沖長度），燒蝕深度可以表述為兩個材料參數a和e和激光通量e的函數由于實際的原因，項（1-R）被忽略，既然反射率R對高聚物而言是0.05（垂直入射）。
典型的激光切割機刻蝕率曲線所示，該反映聚酰亞胺對不同波長的燒蝕情況。刻蝕率正好在1um/脈沖，說明單脈沖去除幾百個納米的薄層是可能的。上面公式（6-47）的關系符合數據的半對數擬和線；數據點的數值評價可以導致a和e的求導。簡單的激光切割機模型和實驗結果對大多數高聚物在較低光通量時（≈lOe）較接近，上面的求導可導致較陡的線型（見圖6.24中308nm的數據線）或更平的斜線（見圖6. 33中193nm的線型）.這一原因可以在光化學過程影響吸收性能和退化動力學中發現，在此處不再詳細討論。一般情況，激光切割機燒蝕速率取決于材料、波長、周圍大氣和光束的幾何參數。
值得一說的顯著特征是燒蝕羽輝的形成。當激光切割機中激光束達到材料表面，很快材料就會以氣體、團簇和微粒的形式向外噴出。高速攝影捕捉圖像顯示在激光脈沖前沿到達幾納秒后，氣化就開始產生，沖擊波也得以形成。在整個準分子激光脈沖期間（FWHM為10~30ns），激光切割機激光輻射和材料間相互作用的過程一直存在.一般每個脈沖的去除深度定義為刻蝕率或刻蝕系數，以um/pulse表示。以高聚物的準分子激光刻蝕加工為例的激光刻蝕工藝。
激光切割機刻蝕率就是材料從激光脈沖的曝光區域去除的速度。研究聚合物刻蝕zui簡單有效的方法就是測量激光切割機的刻蝕率。在準分子激光切割機刻蝕聚合物材料的研究中，刻蝕率是一個重要的參數，刻蝕率高則意味著激光切割機加工效率高。現在已經知道了很多種類的聚合物和很大范圍的激光波長相互作用的刻蝕率，對于波長為248nm的準分子激光切割機，聚氨酯（PUR）zui高刻蝕率為1.3um/pulse，有機玻璃（PMMA）為4.2um/pulse，聚四氟乙烯（PTFE）和聚乙烯對苯二甲酯（PET）為0.85um/pulse，聚碳酸酯（PC）為0.6um/pulse.
用x表示刻蝕率，用F表示光通量。這里的刻蝕率定義為單激光切割機脈沖固體表面的刻蝕深度，通常由測量出的n個脈沖產生的刻蝕深度h導出，即x=h/n.刻蝕率和入射激光波長、聚合物的有效吸收系數、脈沖重復頻率、脈沖數、激光入射能量等都有關系。
脈沖重復頻率對刻蝕率的影響主要表現為PRR（pulse repetition rate，激光切割機激光脈沖頻率）效應，即激光脈沖頻率的升高會導致刻蝕率的升高，這一效應與激光脈沖個數和激光能量之間也有著密切的關系。產生PRR效應的zui小重復頻率，D為熱擴散系數；a為有效吸收系數；n為脈沖個數。對于PMMA材料，在同～加工處所刻蝕的脈沖數n一般小于50，因此，脈沖頻率至少為1340Hz以上才會產生PRR效應。在實際的操作中，激光切割機的激光頻率工作一般為1～5Hz，出現PRR效應的脈沖個數在13000~67000之間。所以在低脈沖重頻率的*刻蝕PMMA的過程中，PRR效應可以忽略不計。下面我們將著重研究刻蝕率和脈沖數、激光入射能量的關系。
