本发明提供了一种近壁面激光诱导双空泡制备二级微凹坑的装置及方法，涉及激光强化技术领域，包括激光系统、扩束聚焦系统、爬高系统、分光系统、玻璃水槽、液体介质、待加工材料、电动三维移动平台，扩束聚焦系统包括扩束镜、左聚焦透镜和右聚焦透镜；激光系统发出的激光经过扩束镜、爬高系统、分光系统均分为对称的两路，两路激光分别经过左聚焦透镜和右聚焦透镜聚焦后同时从上至下击穿液体介质，焦点作用于待加工材料表面，在待加工材料表面同时形成空泡一和空泡二，双空泡在脉动演化过程中产生叠加形成复合干涉区，复合干涉区在待加工材料表面制备出二级微凹坑。本发明通过双空泡干涉区制备出二级微凹坑，有效提高对材料表面的强化效果。