微流控是近年来的一项新兴技术,因其具有样品消耗少、分析速度快、自动化程度高、微型化、集成化等优点,在生物、检测、化工及控制等领域得到了广泛应用。微气泡作为一种简单、清洁、有效的工具,为解决微流控技术的诸多难点打开了一扇新的大门。在基于微气泡的微流控技术应用中,对微气泡运动进行调控尤为重要。本文实验和理论研究了脉冲激光控制气泡运动的过程。利用脉冲激光水平照射100 ppm金纳米流体,间接光压力与其他作用力配合,实现调控气泡运动的目的。采用Frens柠檬酸钠还原法制备金纳米流体,制备得到的金纳米流体对波长527 nm的激光具有较高的吸收率。通过调节脉冲激光频率f1和单脉冲能量E1,纳米流体中气泡出现了四种运动流型。这四种气泡运动状态分别具有显著的特点:流型Ⅰ中,大量微纳米气泡在激光入射处形成,并快速向右运动;流型Ⅱ中,气泡质心运动轨迹构成一个完整三角形,运动过程受激光频率控制;流型Ⅲ中,气泡较为稳定地悬浮在纳米流体中,并快速沿逆时针方向旋转;流型Ⅳ中,气泡在激光驱动下大幅度左右振荡,同时也绕自身质心转动,气泡振荡不受激光频率控制。四种流型在不同的脉冲激光参数下出现。流型Ⅰ:微纳米气泡射流,激光频率和单脉冲能量的参数区间分别为50～2000 Hz和0.05～4.00 mJ;流型Ⅱ:脉冲激光频率控制的气泡三角轨迹往复振荡,激光频率和单脉冲能量的参数区间分别为50～500 Hz和1.83～12.92 mJ;流型Ⅲ:有限区域内气泡旋转,激光频率和单脉冲能量的参数区间分别为800～2000 Hz和0.41～3.34 mJ;流型Ⅳ:气泡低频水平振荡,激光频率和单脉冲能量的参数区间分别为100～2000 Hz和2.09～12.40 mJ。将实验工况绘制成流型分区图,呈现条带状分布特点。随激光单脉冲能量增大,气泡运动流型从流型Ⅰ转换到流型Ⅱ（流型Ⅲ）,再从流型Ⅱ（流型Ⅲ）转换到流型Ⅳ。在中间条带区,随激光脉冲频率增大,气泡运动流型从流型Ⅱ转换至流型Ⅲ。对纳米流体中气泡进行受力分析,发现浮力Fb、Marangoni力Fσ以及间接光压力Fi存在耦合关系。气泡质心与激光束的相对位置制约Marangoni力和间接光压力的大小。气泡质心远离激光束Marangoni力和间接光压力均将减小。浮力与垂直方向Marangoni力Fσ,y间的平衡决定了气泡质心在垂直方向的位置,进而影响间接光压力与水平方向的Marangoni力Fσ,x间的平衡。调节脉冲激光参数改变液体中产生Marangoni力的温度梯度以及间接光压力,使气泡最终呈现不同的运动流型。使用脉冲激光照射纳米流体能够有效调控液体中杂乱无章的气泡运动,将混沌的气泡运动条理化。本文中讨论的各种流型在微反应器、微流控芯片、药物输送以及信号处理等领域有着潜在应用价值,为光控气泡运动的应用提供了思路,指导科研人员进一步探索光控气泡的运动过程与机理。