金属和复合板材在航空航天、国防军工等领域应用广泛,损伤的出现却对结构的工作安全构成了威胁,非接触式超声检测技术是及时发现损伤的有效手段。其中,空气耦合超声技术可灵活激励特定模态Lamb波,实现长距离且高灵敏度的检测;激光测振技术能获取结构表面振动情况,实现高空间分辨率的全波场数据探测。为充分发挥两种方法的优势,本文研究了一种集成空耦超声激励和激光多普勒测振的非接触式Lamb波板材损伤检测系统。以金属和复材薄板的表面损伤位置、深度、形貌为检测对象,从系统搭建、理论仿真、实验验证等方面开展一系列工作:（1）搭建了集成两种检测技术的混合式损伤检测系统,实现了单模态导波的激发和全波场的自动检测。通过实验反演了激励频率处Lamb波的频散曲线,与A0模态Lamb波的理论频散特性相吻合。（2）建立了有损伤的铝材和复材薄板的三维有限元模型,通过观察Lamb波传播声场的变化情况,分析了损伤结构对Lamb波的速度、波数、能量等传播特性的影响,明确基于本文所提系统的损伤检测技术的理论基础。（3）研究了基于声学黑洞效应的损伤位置与深度检测方法,利用空间二维傅里叶变换对一维直线声场数据进行频率-波数域分析,根据损伤处板厚变薄、波数变大这一特点,实现了损伤位置和纵向深度的定量评估。（4）研究了基于波数阈值滤波能量法和平均空间波数法的损伤成像方法,对二维平面全波场数据进行处理,实现了损伤的可视化成像,并定量评估了损伤尺寸与二维形状。根据重构图像结果对两种算法进行评价,结果表明后者的成像误差和对比度略优于前者,且损伤边缘检测更平滑。