对激光激发的平面和圆柱镀层系统的声场采用Fourier变换技术进行理论 求解，得到声场的积分表达式；通过留数理论进一步得到表面波声场；然后利 用数值方法计算表面波频散特性和脉冲激光激发的瞬态表面波声场。 文中首先详细分析了慢层表面波行为，其次对快层表面波的频散特性及其 与慢层表面波行为的差异进行了探讨。以此为基础分析了超硬镀层表面波具有 的独特性质。为验证理论分析和数值仿真结果，加工制作一系列平面和圆柱镀 层试样并开展激光超声实验，表面波瞬态声场实验测量结果及频散分析结果均 很好地验证了理论分析的结果。 研究表明，镀层圆柱表面波是圆柱和表面镀层材料的双重致导波，慢层圆 柱表面波在频率不是特别低的情况下，其性质与平面镀层表面波相似，圆柱的 弯曲性特别是表面薄层性质会对镀层圆柱表面波产生显著影响。快层圆柱表面 波性质在一定频段内与快层平面相似，但在频率较高时，两种快层系统表面波 性质的差异非常大，文中进行了详细的讨论。 在上述理论研究的基础上，利用较为成熟的反演方法——模拟退火法对引 用目标函数的频段进行分析，得出有利反演精度的有效频段；然而由于模拟退 火法计算效率太低，需较长时间才能寻出最优解；论文首先对相关参数对目标 函数的影响进行了考查，发现参数对目标函数的影响是单极值性的，然后开发 类Powell方法对镀层圆柱表面波实验信号进行镀层参数的反演，反演结果具有 较高的效率和精度，证实类Powell方法对于单极值性的函数是一种较好的寻优 方式。 关键词：激光超声、镀层材料、表面波、Rayleigh波(RW)、Wispering Gallery Model(WGM)、声场、留数定理、反演、Powell方法。