利用等离子体成像、散射光检测技术综合研究了聚焦的纳秒激光在去离子水和24 nm粒径的金纳米球溶液中的光致击穿现象。随着激光能量的增加，强击穿过程中产生的明亮等离子体区域增大，且沿轴向逐渐产生多个明亮等离子体区域，即多点击穿；同时，产生的明亮等离子体区域沿光轴方向的延伸具有不对称性，低浓度的金纳米球溶液中更加明显。弱击穿通常只发生在激光能量比较低的情况中，激光能量到达一定阈值时，只出现强击穿。低浓度的金纳米球溶液能显著降低光致击穿所需的最低能量；而金纳米球浓度增加，光致击穿所需能量增加。与去离子水中相比，金纳米球溶液中的光致击穿更容易获得亚微米尺度的空化气泡，且产生的空泡尺寸更加稳定。

分析了激光声信号的理论模型。建立了研究不同水深条件下激光声特性的实验平台。研究结果表明：当水体深度在0~100 m范围内逐渐增加时，激光声信号的两个相邻主峰时间间距越来越小；激光等离子体声波的峰值声压逐渐减小；空泡首次溃灭声波的峰值声压在0~20 m范围内逐渐增加，在20~100 m范围内逐渐减小；空泡溃灭声波峰值个数减少。