早期龋齿的光学诊断技术与牙硬组织激光消融技术在牙科领域具有广阔的应用前景,相关基础研究和应用开发是当前激光牙科领域的研究热点和难点。本论文立足国内激光牙科发展现状和临床需求,以离体人牙硬组织为研究对象,系统开展了水介导脉冲激光牙硬组织消融、牙齿龋化过程的光谱监测、激光辐照对牙组织成分改变及修复材料粘结性能评估等方面的研究。开展伴水喷雾Er:YAG和Er,Cr:YSGG激光辐照对离体人牙本质成分及其形貌影响的实验研究。采用SEM和共焦显微拉曼光谱仪评估不同能量的铒激光辐照下消融切口表面形貌和微结构变化,分析激光辐照对牙本质无机矿物质和有机胶原蛋白成分的影响。开展水介导脉冲激光消融机制的探索性实验研究。采用高速摄像机记录不同能量密度下CO2和Ho:YAG激光辐照水膜层的动力学过程,获得脉动周期、气穴通道/空泡长度、宽度以及体积随激光能量的变化关系；在此基础上,监测水膜层环境下脉冲激光辐照诱导牙组织消融的动态过程,探索水介导增强消融机理。开展离体人牙龋化过程的光谱监测。采用拉曼光谱和荧光光谱监控牙齿脱矿与再矿化循环过程,分析比较牙组织无机物和有机物成分的光谱变化,获得牙齿成分的光谱变化规律。开展Er:YAG激光辐照对牙本质与龋齿修复材料粘结性能影响的实验研究。采用激光共聚焦扫描显微镜观察粘结界面微观形态,万能材料试验机测试粘结强度,评估激光辐照龋齿备洞后,粘结面不同处理方式对牙本质粘结性能的影响,分析不同粘结剂下制备方法对粘结强度以及粘结界面微结构形态的影响。