O giroscópio ressonador microsemi-esférico de quartzo fundido possui vantagens como estrutura simples, alta resistência a interferências e alta precisão, sendo um dos giroscópios vibratórios miniaturizados com maior potencial de desenvolvimento. O ressonador microsemi-esférico de quartzo fundido é o componente principal dos giroscópios microsemi-esféricos, cujo processo de fabricação requer utilização de liberação a laser, sendo a qualidade superficial da interface de liberação um fator importante que influencia o desempenho do ressonador microsemi-esférico. Desenvolver um método rápido e de alta qualidade superficial de liberação é uma técnica necessária para a fabricação de ressonadores microsemi-esféricos de quartzo de alto desempenho. Ao colocar um alvo refletor de silício sob o quartzo fundido e focar o laser na superfície inferior do ressonador, intensifica-se o campo óptico do laser de femtossegundo dentro do material de quartzo fundido, aumentando a velocidade de liberação e a qualidade superficial do ressonador microsemi-esférico. Através do estabelecimento de um modelo matemático simplificado da intensidade do laser dentro do quartzo fundido e da simulação FDTD, analisou-se a distribuição do campo de energia do laser durante o processo de processamento com laser de femtossegundo, determinando os parâmetros ótimos do processo. Os resultados experimentais mostram que, com uma energia de pulso único de 2,2 μJ e uma velocidade de liberação de 0,2~0,5 mm/s, ao liberar uma placa de quartzo com espessura de 300 μm, obtém-se uma largura de liberação entre 34,31 e 35,16 μm, com rugosidade superficial inferior a 400 nm, melhorando aproximadamente 236% a largura de liberação em relação à superfície superior focada. Isso melhora efetivamente a qualidade da liberação do ressonador microsemi-esférico e fornece suporte técnico para a fabricação de ressonadores de quartzo de alta qualidade.

liberação a laser de femtossegundo; quartzo fundido; alvo refletor; simulação FDTD