本文将激光超声与光纤传感技术相结合,搭建了一套全光纤的斐索干涉仪超声检测系统。与传统的检测手段相比,该系统具有非接触、宽频带、抗电磁干扰等特点。基于本系统,我们对金属内超声传输特性及弹性波模式转换问题进行了研究,并对金属表面及内部缺陷进行了超声扫描检测。论文的内容如下:首先介绍了本课题的研究背景、意义以及国内外发展现状。主要概述了激光超声检测技术以及光纤传感的相关知识,并对本文的工作内容进行了简单的说明。之后对激光超声技术的分类特点、激发原理、检测手段及超声波检测方法进行了详细的介绍,为下文的超声波检测及信号分析提供参考。之后介绍了光纤传感技术的相关背景,并针对本课题的研究,着重介绍了常见光纤干涉仪的分类、特性、检测机理等内容。之后,我们参考光纤干涉仪相关知识,搭建了本研究所用的光纤斐索干涉仪系统,并详细介绍了系统的组成、搭建、调试等内容,为接下来的实验部分打下基础。接下来对金属内弹性波模式转换问题进行了研究。首先讨论了弹性波的分类和特点,并对模式转换现象及其原理进行了分析。然后,使用光纤斐索干涉仪检测系统,对铝板内模式转换现象进行了检测。结合实验数据与理论计算,对各类模式转换波进行了标识,并通过线性拟合得到了不同模式转换波其传输距离与接收时间二者间的关系。最后对金属表面沟槽缺陷和内部圆柱形缺陷进行了超声扫描检测。通过对样品表面瑞利波进行分析,研究了超声波的传输方式及其同表面缺陷间的相互作用,之后通过理论推导对表面缺陷的位置、宽度、深度情况进行了定量测量;使用体波穿透法,对样品内的纵波和剪切波进行了超声检测,研究了内部缺陷与超声波之间的相互作用。通过数据分析,最终得到样品的C扫描图像,并实现了对内部缺陷大小、位置、形状等信息的成像化检测。综上所述,本文结合理论分析与实验测量,对金属板中激光超声的传播特性及超声波与缺陷间相互作用进行了研究。与此同时,还提供了一种高分辨率的光学检测方法,为光纤传感在无损检测、超声特性研究等方面的应用提供了重要参考。