1.激光超声的激发机理有哪几种？有哪几种测量方法？
激光超声的激发主要有热弹激发，热烧蚀激发和热弹‐热烧蚀混合激发三种机理：
1）热弹性激发：当材料受激光脉冲辐照表面上的光功率密度远小于材料的损伤阈值时，材料因吸收光能而加热，由于热弹效应而激发超声振动。这种情况下，热弹效应是主要的激发机理；
2）热烧蚀激发：激光脉冲的光功率密度超过材料表层介质的熔化阈值时，受辐照区内的材料将发生汽化而飞离表面，形成垂直于材料表面的法向反作用力，产生超声振动。这种情况下，热烧蚀效应是主要的激发机理；
3）热弹‐热烧蚀混合激发：在热弹激发和热烧蚀激发区之间，是一个热弹‐热烧蚀混合激发区。由于这时的激光超声源既不使材料表面有明显的损伤，而又有较大的超声激发效率，因此实际上是无损检测的最理想的工作区域。
激光超声信号的测量方法可分为接触式和非接触式测量两大类。
1）接触式测量：采用压电晶片、压电陶瓷、PVDF压电薄膜等直接与材料耦合，测量激光脉冲在材料内产生的超声信号。这是一种简单又灵活的测量方法，但耦合情况的变化会直接引起灵敏度及频响的变化；
2） 非接触式测量：① 非接触式电学法测量：学法主要是采用静电换能器和电磁声换能器测量材料表面的激光超声振动位移。尽管静电换能器和电磁声换能器还须很靠近被测材料表面，但它们仍是很有效的宽带非接触式测量方法。此外，具有非接触特点的空气压电换能器也可用于测量激光超声振动；②非接触式光学法测量：光学法是利用激光束来测量材料表面的激光超声振动，通常又可分为非干涉和干涉测量两种。目前，在激光超声检测技术中主要采用的有光偏转 测量（刀刃技术）、零差（迈克尔逊）干涉仪、外差干涉仪、法布里‐珀罗干涉仪、双波混合干涉仪五种。（双波混合干涉仪----基于光折变晶体的新型干涉仪光折变晶体是一种有机非线性材料。此类晶体在激光的辐照作用下可以激发载流子，当晶体中存在两束激光产生的空间调制光强时便会导致载流子的空间迁移，破坏原本中性的载荷分布，进而形成空间电荷场；之后，基于晶体的电光效应，空间电荷场将改变晶体中光折射率的空间分布，进而形成光折射率相位栅，这种光致相位栅再与激光作用产生光折变效应。） 2.激光超声检测技术有哪些特点？有哪几种检测方式？
技术特点---激光超声检测技术具有非接触（无需耦合剂）、高空间分辨率、复杂结构检测、快速检测、大型复杂构件快速检测、在线检测、远程遥控检测等技术特点，能够实现大型复杂构件的自动化快速检测，并且具备在线/现场检测、远程遥控检测的技术能力。
1）非接触：激光超声的激发和接收是完全非接触的，不需使用任何耦合剂，因此适用于检测禁用耦合剂的材料/构件；
2）高空间分辨率：激光超声的激发和测量均由激光束完成，激光束可以聚焦到很小尺寸照射到被测材料表面，因此，激光超声技术比压电超声技术有更高的空间分辨率。 3）复杂结构检测：激光超声的激发和接收由激光束完成，具有可控性强的特点，能够检测结构复杂的构件。
4）快速检测：利用棱镜、平镜或电光器件可以方便地实现激光束的快速扫描；将激光超声技术与机器人技术相结合，可以实现大型构件的快速检测。
5）大型复杂构件快速检测：机器人控制的激光超声检测系统具备快速检测大型复杂构件的技术能力； 6）在线检测、远程遥控检测：激光超声的激发和接收系统可远离材料(1.5 ~ 5m)，因此可以在高腐蚀、高温、高压及放射环境下进行在线检测和远程遥控检测，实现特殊环境条件下的材料/构件质量控制。
激光超声对固体检测的四种基本方式是直透式、斜透式、单边式及单边脉冲回波。
1）透射式激光超声检测方法：分为直透式检测和斜透式检测两种。直透方式尤其适合于热烧蚀激发时用纵波检测；斜透方式更适合于热弹激发时的检测以及采用横波检测。两种透射式检测法都是根据激光超声与材料缺陷相互作用产生的能量衰减变化表征材料缺陷； 2） 单边式激光超声检测方法：单边式检测法是基于瑞利波及声时差的检测技术。单边法主要用于检测材料的表层缺陷。利用声表面波与材料表层缺陷相互作用产生的声波传播路径变化表征缺陷，并根据声时差定征缺陷；（注：将两试样声源处超声信号作相减运算，即可获得试样表面缺陷的反射超声信号）
3）单边脉冲回波式激光超声检测方法：单边脉冲回波式检测法是基于脉冲回波的检测技术。单边脉冲回波法利用脉冲声波与缺陷相互作用产生的反射回波表征缺陷，或利用材料底面反射回波的能量衰减变化表征缺陷。
3.激光超声检测技术可以用于哪些材料或构件的检测？
目前，美、加等发达国家已研制出多套激光超声检测系统，并将其成功应用于各类金属及复合材料构件的检测与评价，在大幅提高产品制造质量控制能力的同时，取得了显著的经济效益。
※美国洛克希德.马丁公司研制的Laser UT激光超声检测系统，已用于F-
22、F-35战斗机及其它新型飞机各类零部件的检测与评价；
※加拿大TECNAR公司研制出LUIS激光超声检测系统。目前，法国达索宇航公司和美国空军已配置该系统，用于其各类军事装备零部件的检测与评价。
※加拿大TECNAR公司研制出LUT激光超声在线检测系统。LUT系统能够在线检测处于高温、高速状态的管件，准确测量精确位置的管件壁厚，实时反馈管件制造信息。目前，德、日等国的管件制造商已配置LUT系统。
※美国iPhoton公司研制出iPLUS激光超声检测系统。目前，欧洲空中客车公司已配置该系统，用于A380大型宽体客机及其它新型飞机的复合材料构件检测与评价。iPLUS系统具备快速检测大型复杂构件的技术能力。应用实例：iPLUS系统检测机身壁板的C型图像；iPLUS系统检测飞机复合材料构件的C型图像；PLUS系统检测蜂窝夹心复合材料板材的C型图像
※北京航空航天大学先进无损检测技术研究所研制出BLUT激光超声检测系统。BLUT系统能够实现各类金属及复合材料板材的高精度检测成像。应用实例：BLUT系统检测CFRP复合材料内部分层；BLUT系统检测CFRP复合材料冲击损伤；BLUT系统检测CFRP复合材料紧固孔分层；BLUT系统检测陶瓷基复合材料分层；BLUT系统检测钢-铅合金粘接零件；BLUT系统检测钢-铅合金粘接零件脱粘；
