В работе исследован синтез коллоидных растворов наночастиц TiO2 методом лазерной абляции под слоем воды. Для абляции мишени из титана использовалось импульсное излучение волоконного лазера с длиной волны 1,06 мкм, с настраиваемыми параметрами времени импульса, частоты следования импульсов, мощности излучения в режиме сканирования поверхности образца. Были исследованы особенности синтеза наночастиц диоксида титана при импульсной лазерной абляции под слоем жидкости. Изучены распределение по размерам и соотношение фаз синтезируемых наночастиц в зависимости от частоты следования импульсов. Рассмотрены оптические свойства полученных коллоидных растворов. Дополнительно, с помощью высокоскоростной камеры Fatron FastCam была исследована динамика кавитационного пузыря образуемого на поверхности облучаемой мишени, в зависимости от значения энергии в импульсе.