近年来，激光诱导液体微射流技术以其热损伤小、精度高、微创等优点，在无针注射、神经外科等医学领域得到了广泛应用。本团队设计了以10.6 μm CO₂激光器为激光光源的微射流装置，并探究了CO₂激光诱导液体微射流特性与激光强度、激光焦点位置与硒化锌镜片距离D的关系。采用不同弹性模量的琼脂糖凝胶模型作为人体模拟组织，评估了10.6 μm CO₂激光诱导液体微射流在组织选择性切割方面的可行性。结果显示，射流流速与激光强度、D成正相关，且微射流对不同弹性模量的生物组织具有高度选择性，表明其在精准去除肿瘤且保留高弹性模量组织的应用方面具有一定的潜在价值。

采用532 nm和1064 nm两种波长的激光光源，分别研究了水体中激光诱导空化气泡及其时间演化过程，以及等离子体辐射光谱，详细讨论了激光波长、聚焦透镜焦点位置对空化气泡和光谱强度的影响。研究表明，在相同的实验参数条件下，激光诱导空化气泡均出现了两个周期的膨胀-收缩振荡过程，但1064 nm波长激光产生的空化气泡直径更大、膨胀速度更快，且其激光诱导击穿光谱（LIBS）强度可达到532 nm波长激光的2.3倍。光谱强度、空化气泡大小，以及它们的稳定性与聚焦透镜焦点位置密切相关，焦点位于水面下10~12 mm时，不仅能产生直径更大且相对稳定的空化气泡，还可以将LIBS谱线强度的相对标准偏差由20%降低至13%，稳定性得到提高。

对水中不同间隔下的双空泡振荡行为的研究可为光致空化在生物医学领域的应用如微流体中的快速融合、细胞膜微手术等提供指导。通过将单脉冲激光分束，将激光从不同方向聚焦到水中，诱导大小、位置可控的两点击穿，形成具有相似尺寸的两个空化气泡，并引入高速摄像机，以及散射光检测和声学检测方法对双空泡振荡行为进行多方位测量。研究表明，对于能发生融合的双空泡，相对间隔的改变并不影响融合空泡的第一振荡周期，但能显著影响融合空泡振荡的非对称性、坍塌冲击波的形成及重建空泡的振荡。

使用纳秒Nd:YAG脉冲激光进行了微米厚铜箔的激光诱导喷射机制研究。通过控制激光脉冲能量10~500 μJ, 揭示了三种不同的喷射现象: 无喷射、稳定喷射和溅射。在稳定喷射模式中, 发现了由单一脉冲同时引发的向前和向后喷射现象, 可同时在接收层与靶材层方向制备出微细结构。用有限元方法对激光辐照产生的温度场和铜箔相变进行了计算, 揭示了纳秒激光诱导喷射主要是由气相膨胀所带动的流体动力学所引起, 并界定了发生稳定喷射所需的激光能量阈值。采用Rayleigh-Plesset方程对激光诱导的汽泡动力学进行了计算, 分析认为汽泡的迅速扩张和收缩, 是分别引起向前和向后喷射的主要原因。根据实验和仿真结果, 提出了通过控制激光参数实现稳定喷射的方法。

激光诱导空泡现象从20世纪中期被发现之后, 就受到了广泛的关注, 而近年来研究热点之一的微流控技术, 由于在物理尺寸上与激光诱导空泡尺度匹配, 近年来研究人员已经将这两个技术融合在一起应用于生物医学领域。通过细胞膜穿孔给细胞微注射药物、通过红细胞的形变量的大小来检测红细胞是否发生病变、通过荧光标记技术来筛选细胞以及降低眼部虹膜切割手术带来的副作用等, 综述了激光诱导空泡结合微流控生物芯片在生物医学中的应用, 展望了激光诱导空泡现象在生物医学中应用的方向。

可控性强的激光诱导空泡可用于科研和工程实践。阐述了激光诱导空泡中蒸气空泡及等离子空泡的产生机制，分析了其液体属性以及外界环境因素对激光诱导空泡产生过程的影响规律,介绍了激光诱导空泡技术在微电子行业、生物医学、纳米材料的制备和材料处理等领域的应用。

通过压电陶瓷(PZT)水听器获取了液体中激光空泡脉动辐射的声波，并计算了激光空泡在第1次脉动过程中泡内的含气量，结合空泡含气量对空泡最大半径及脉动周期影响的分析，进而分析了含气量对空泡声波频谱特性的影响。分析结果表明：激光空泡第1次脉动过程中泡内的含气量随着作用激光能量的增加而增加,含气量的多少将直接影响空泡运动的剧烈程度；含气量越多，空泡脉动越缓慢，脉动周期越长，空泡脉动辐射声波的峰值频率有向低频移动的趋势。

通过PZT水听器对不同粘度粘性液体中激光空泡脉动辐射的声波特性进行了实验,获得了粘性液体中激光泡声波并进行分析.分析结果表明：激光空泡在脉动过程中辐射的声波将受液体粘性影响,粘性系数越大，辐射声波强度越弱，峰值频率呈现增大的趋势.

采用两套光偏转测试装置对不同表面张力液体中激光空泡脉动及溃灭特性进行了实验研究，获得了液体表面张力改变对固壁近旁空泡生长和溃灭过程的影响。结果表明，表面张力延缓了空泡的膨胀过程，加速了空泡的溃灭; 表面张力对空泡溃灭的影响要强于对膨胀的影响; 液体张力越大，空泡脉动周期越短，且空泡对应的最大泡半径越小而收缩所能达到的最小泡半径亦越小。此外，液体张力越大，射流所产生的瞬时冲击力越大，即表面张力加强了液体射流对固壁的空蚀作用。研究结果可为水下激光加工、激光医疗、空化空蚀相关流体力学的研究提供一定的理论和实验支持。

为了对高功率激光与液体物质作用时产生的激光泡溃灭辐射声波的声谱特性进行实验研究，采用压电陶瓷水听器测量了不同情况下的激光泡溃灭声波，对采集的信号经过傅里叶变换后得到相应的声谱进行谱分析。结果表明，激光泡半径大小对应着不同的声波频率，泡半径大的，声波频率较低。这一结果对空化噪声的理论与应用研究是有帮助的。