碳纤维复合材料(CFRP)具有质量轻、硬度强等优势，受到工业领域的广泛关注。采用激光清洗碳纤维表面的环氧树脂膜层，有利于提高胶接性。文章结合激光诱导击穿光谱（LIBS）技术，设计激光清洗在线监测系统，实时监测激光清洗的质量。实验所用激光器为激光清洗中大量采用的光纤激光器，效率高、使用灵活，可以在多维空间加工应用。文中首先确定激光清洗速度值，并研究LIBS谱跟随激光单脉冲能量密度的变化规律。实验发现，所获得的LIBS光谱中波长在588.819nm与589.411nm处Na(I)原子谱线，可以表征碳纤维复合材料清洗的效果。在数据分析处理上，采用均值平滑去除背景的方法，处理包络状的光谱连续背景；用DBSCAN密度聚类算法，实现光谱噪声和有效数据的分离；采用皮尔逊系数分析的方法，确定激光清洗的最佳烧蚀次数，为激光清洗实现过程自动优化控制提供判定依据。最后，采用电子显微镜分析了碳纤维表面形貌特征，证实LIBS技术在线监测激光清洗效果的有效性。