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。

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。

激光诱导液体微射流技术是利用激光在狭小腔室内诱导空化泡产生的高速微射流切割靶组织的医疗手段，具有热损伤小、精度高、微创、对膜或血管等弹性组织具有高度选择性等优点。介绍了激光诱导的微射流产生机理和典型微射流系统结构，综述了其在医学领域的应用与研究进展，总结了制约激光诱导微射流技术临床应用的关键问题，并对激光诱导微射流技术的医学应用前景进行了展望。

液体辅助激光加工是一种复合制造技术，凭借其特有的特点及优势，在相关领域受到广泛的关注和应用，同时也成为激光与液体介质相互作用研究领域的一大热点。本文综述了液体辅助激光加工过程中冲击波和高速微射流的压力研究现状，简述了液体辅助激光加工过程中压力现象产生的机理、压力的基本特征以及影响压力的因素，重点介绍了液体辅助激光加工过程中产生的冲击波、微射流等冲击压力的检测方法和最新研究进展，并对各检测方法的特点做出总结。最后介绍了液体辅助激光加工在相关领域的应用，并对该技术的发展前景作出展望。

微射流火焰形貌观测及火焰中重要基元的准确测量, 对利用微尺度火焰燃烧特性研制开发微型燃烧动力系统具有重要意义。本文建立了微喷管射流火焰实验及光学测量系统, 对H2和CH4微射流火焰进行了实验研究, 测量了两种重要基元(CH,OH)的空间分布。首先, 探索了相机曝光时间对H2微射流火焰成像的影响, 得到了不同流速下H2微射流火焰形貌的变化规律。其次, 采用平面激光诱导荧光测量技术得到了不同燃料流速下H2及CH4微射流火焰中OH基元分布,同时还利用单反相机加CH滤镜通过长时间曝光(30 s)的方法获得了CH4微射流火焰中CH基元的分布。结果表明, 火焰图像清晰度随曝光时间增加提高, 曝光时间30 s时可获得H2微射流火焰的清晰照片; 采用分辨率2 048×2 048的ICCD相机可获得微尺度火焰OH基元分布的清晰图像。微射流火焰形貌及重要基元的实验结果表明相关数值计算方法准确可靠。

微射流水导激光加工是利用Nd∶YAG激光在微射流击穿阈值中全反射传输作用于加工工件上, 加工激光经过不同轴方向速度的微射流水导传输后以不同模式叠加, 其加工峰值和能量分布得到改变。实验中, 激光在微射流中分布峰值下降, 光强分布均匀, 加工效果相当于提高并展宽脉冲宽度,达到加工阈值。从理论上分析激光在微射流分布影响下能量分布变化, 并模拟水导激光加工及波导传输机理, 分析对于激光加工效率的影响。研究结果对进一步系统地提高改善微射流水导激光加工质量, 尤其在以该加工方式参与的激光精密、超精密加工中, 提高其应用范围有着重要参考价值。

以转镜式高速分幅相机作为记录载体，设计并建立了高速阴影系统。用该摄影系统研究在爆轰加载下金属表面的微喷射现象，以及由此产生的波阵面发展过程。通过获取的阴影图像观察到了带有特定形状缺陷(矩形槽、盲孔)锡自由表面的微喷射演变过程，给出了微射流的形状，冲击波阵面以及喷射物头部的运动速度等物理信息。