激光超声金属探测技术是近些年发展起来的无损检测新技术，它是利用高能脉冲激光（Pulsed laser）作用于金属材料中，产生掠面纵波（Surface skimming longitudinal wave）和声表面波（Surface acoustic wave），并用接收器来接收超声波的反馈信号(穿透或反射)。与压电换能器等传统技术相比，激光超声金属探测技术的优势在于可以重复产生高带宽的脉冲超声信号，所产生的超声信号在时间分布和空间分布上都具有很高的分辨率，这有助于提升金属探测时的探测精度。激光超声技术具有非接触、远距离探测、频带宽及检测可达性好等优点，这使得激光超声无损探测技术能够广泛应用于各种环境，尤其适用于一些高温、腐蚀、辐射等恶劣环境，也能够用于检测具有较快运动速度的被检测材料。对轻薄材料和不规则形状材料等不便于使用传统技术进行检测的材料来说，激光超声探测技术也是一个理想的检测方案。激光超声无损探测技术还具有穿透力强、对材料和人体无损害以及使用方便等重要特点。这项技术适用于金属、陶瓷、树脂、复合材料等裂纹、腐蚀、气孔缺陷、层间脱离的检测，可在航空航天、铁路、汽车、船舶、石油、化工、电工、电子、压力容器、天然气等行业领域广泛应用，将激光超声无损探测技术用于材料的缺陷探测，可以防患于未然，且不会对金属材料本身造成损害，在实际运用中卓有成效。目前激光超声无损探测技术已在我国各个重要领域进行了有效的使用，为我国工业产品的可靠性和安全性提供了强有力的保障。

激光超声探测技术早在20世纪60年代便已经被提出并实现，随着数十年的科技发展及各路学者对激光超声探测技术的研究深入，激光超声探测技术愈加的成熟而灵活，探测难度大大降低而探测精度极大地提高。而随着计算机的出现和发展，使得用计算机进行基于激光超声探测金属表面裂纹的数值模拟（Numerical simulation）成为现实，这也令激光探测技术的研究如虎添翼，甚至连美国前总统Reagan都曾在American Society for Nondestructive Testing（ASNT）成立40周年大会上致辞，肯定了无损检测技术对美国的飞机、空间飞行器、发电厂、船舶、汽车和建筑物等领域发展的推动，以及美国能在这些领域上取得国际领先地位，无损探测技术功不可没。

激光超声波由于其在检测过程中的非接触特性及其生成宽带信号的能力，在无损评估（NDE）领域拥有着巨大的潜力1-4]。脉冲激光源产生的超声波可以通过各种机制发生，包括光热弹性效应（Thermal reactivity）[5,6]和熔蚀机制（Dissolution mechanism）[7]。前者不损坏材料的表面，因此适合于在 NDE 中的应用。此外，激光产生的超声包含表面波动的大分量，因此在表面裂纹检测方面十分有用。

声表面波能够在半无限弹性固体介质自由表面上传播，Lord Rayleigh在1885年时提出了表面波的存在，因此又称这种波为Rayleigh wave，即表面波。用于检测表面破裂裂纹的传统技术依赖于监测反射（脉冲回波），或是由疲劳裂纹所引起的入射信号在传播过程中（投捕法）所发生的变换。测量技术的一大重要基础是表面缺陷反射的声信号可以表征金属中的表面缺陷的位置和尺寸，所以要想完全地解析表面缺陷，就需要完全理解被表面缺陷所反射的表面波分量的特征波形和形成过程。Rayleigh wave的能量主要集中在表面附近的波长范围内，其离面位移会随着深度而成指数衰减。而又由于Rayleigh wave对材料的表面性质较为敏感，将其用于表面裂纹的检测以及对材料表面力学性质的评估也再合适不过。Rayleigh wave的色散特性也可用于薄膜性质的表征以及冲击硬化的评估。