本发明涉及一种激光制冷系统及激光制冷方法，激光制冷系统包括激光发射器、光学组件以及涂层。激光发射器作为泵浦光源产生连续激光作为入射光；光学组件传递并整理所述入射光从光学组件的出射端射出形成出射光；涂层为含有硅空位色心的金刚石材料，用于铺设于制冷目标的表面，涂层经出射光照射后发生降温。该激光制冷系统，使用含有硅空位色心的金刚石材料作为涂层铺设于制冷目标的表面，在通过激光激发后，由于涂层中的金刚石具有缺陷中心及特殊的能级结构，能够实现对目标物体的降温，理论上能够达到液氮以下的制冷温度，能够使制冷目标具有更低的温度，具有更好的制冷效果。