本发明公开了一种高效激光清洗装置及方法。本发明包括控制器、光纤激光器阵列、激光耦合器、激光准直器、变焦激光清洗头。本发明采用所述光纤激光器阵列可以实现超高激光器功率输入，提高清洗效率。针对不同的应用场景，所述变焦激光清洗头可将输入激光的圆形光斑转换成长度可调的能量分布均匀的线形光斑，提高清洗效果和清洗效率。同时，针对待清洗样品凹凸不平表面，所述变焦激光清洗头可以实现大焦深，保证一定离焦范围内清洗效果一致。本发明同时提供了色差校正片、实时监测器件、镜头保护片等，保证了本装置激光清洗的效果好、效率高。