金属材料在生产、生活领域中的应用极其广泛。然而，在高温、高压、高速度和高负荷等工作条件下，金属材料会受到不同程度的损伤。金属的疲劳损伤会产生裂缝或者完全断裂，给人们的生命和财产造成严重的损失，因此对材料进行健康检测尤为重要。激光超声技术是一门新兴的对金属材料进行健康检测的无损检测技术，它是研究激光在材料中激发产生超声波的机理、方法以及激励产生的超声波在媒质中的传播以及接收的理论和方法的学科。激光超声技术由于其远距离、非接触、不受材料表面及其几何形状的限制、频带宽、频率高等优点，日益得到了人们的广泛关注和研究。本文中，采用钢、铝两种金属材料作为样品进行了激光超声探测研究。其中，Nd: YAG激光器作为激励源、干涉仪作为接收源。通过利用反射的表面波对铝板中的表面缺陷位置进行了探测，相对误差为1.2%。金属测厚实验中，利用表面波与纵波的关系确定了铝块的厚度，测得的结果与实际值比较，相对误差在0.5%以下。还研究了焦距100mm的透镜距离被测试样的间距为88mm左右时，接收的超声信号效果最好。通过激光扫描具有人工缺陷的铝块，可以在材料中激励超声纵波信号。利用Matlab程序，对采集的信号进行小波阈值降噪处理，然后重构具有人工缺陷的三维铝块模型。而且，铝板中的缺陷，包括大小和位置，可以通过超声成像可视化，表明了激光超声成像是一种金属材料缺陷的无损探测方法。