液体辅助红外激光消融硬生物组织的准确性和兼容性均优于机械工具，而在骨科手术中往往会遇到骨组织自然曲面位置的钻切需求。系统研究了波长约为2 μm的中红外激光诱导空泡在自然骨曲面边界附近的演化行为规律，总结了不同无量纲距离（γ）空泡的非球形演变规律和空泡脉动周期的时间长度的变化趋势，并对空泡收缩过程进行了数值模拟分析。发现了空泡演化行为受骨曲面边界影响的机制，自然骨曲面边界的不对称性使空泡收缩时两侧泡壁处的压力梯度和移动速度不同，导致空泡在收缩时质心与两侧泡壁向自然骨曲面边界较高的一侧发生偏移，并引起空泡微射流向相同方向偏移。给出了用于补偿微射流作用点定位误差的光纤预置偏移量，得到了自然骨曲面附近0.2≤γ≤0.6的空泡产生的微射流速度。

脉冲串飞秒激光在工业精密加工中展现出低热高效的特性，有望为血栓清除技术提供新型解决方案。以动物血凝块为消蚀样本，将脉冲串飞秒激光与高速振镜相结合来搭建实验平台，对样本表面进行单层扫描消蚀，使用三维超景深显微镜对消蚀坑进行观察和记录，并与相同平均功率下的传统脉冲模式飞秒激光的消蚀结果进行比较。结果表明，相比于传统脉冲模式，脉冲串飞秒激光可以提升消蚀效率并降低消蚀阈值，具有良好的临床研发潜力。

研制了一台子脉冲序列模式Er∶YAG激光器,获得了每秒80个和100个子脉冲高能量激光输出,开展了不同脉冲宽度的子脉冲对离体牙本质的激光消融实验。实验中使用的是子脉冲序列模式激光器,其重复频率为20 Hz,脉冲包络能量为45 mJ,子脉冲宽度分别为20,30,40,50 μs,在无冷却水雾条件下分别对比了子脉冲宽度对牙本质消融量、牙髓腔温升和坑洞组织形貌的影响。结果表明:在相同的激光脉冲能量下,较窄的子脉冲宽度不仅能够增加消融量,降低牙髓腔温升,从而延长操作时间,而且可以获得更好的消融坑洞组织形貌,牙小管的开放程度较高,有利于黏接修复治疗。

研究了调Q Er:YAG激光消融离体牙本质过程中水雾的作用及其对消融后牙本质微结构的影响。调Q Er:YAG激光重复频率为3 Hz，脉冲宽度为62 ns，作用脉冲数为10，能量范围为4～70 mJ，水雾流量分别为0，4，9，13 mL/min时消融牙本质。每种实验条件下消融10个牙本质样品，利用扫描电镜观察消融坑洞微结构。实验结果表明，随着水雾流量的增加，调Q Er:YAG激光对人牙本质的消融阈值呈逐渐增加的趋势，牙本质所受机械损伤减小。实验结果对了解调Q Er:YAG激光消融牙硬组织的微观结构及牙科治疗应用具有参考价值。

人体过多的脂肪严重影响形体美和健康。为了提高消脂效率可选择高吸收系数的激光，但其不易穿透表皮和真皮到达脂肪表面进行消脂。基于消融性微小光热解效应和选择性光热解效应的基本原理，采用聚焦、调Q 的2.75 mm 波长中红外脉冲激光消融皮肤表皮和真皮，形成微小的通道，便于后续聚焦、调Q 的2.3 mm 波长红外脉冲激光能量无损地穿过通道选择性光热解脂肪组织，光热解产物通过新陈代谢排出体外，微小消融区在周围正常组织作用下快速愈合，实现消脂治疗安全性和有效性的和谐统一。该研究可为皮肤科手术治疗提供一种新方法。