搭建了一套基于频分复用的石英音叉增强型光声光谱双组分气体传感系统，实现了CH₄和CO₂的高灵敏探测。以中心波长分别为1654 nm和2004 nm的两支分布式反馈(DFB)激光器作为激发光源，利用函数发生器将工作在石英音叉共振频率附近的不同频率正弦调制电流分别注入到两支激光器中，同时激发产生了CH₄和CO₂光声信号，并利用数字锁相放大器对该信号进行解调，得到二次谐波信号，实现CH₄及CO₂的同时探测。实验结果表明，两种气体的光声信号之间无干扰。在常压下，通过配气系统配置不同浓度的 CH₄和CO₂ 样品，开展了CH₄和CO₂浓度与对应二次谐波信号的关系研究，获得了良好的线性响应结果，线性相关系数均大于0.994。对体积分数为500×10^－6的CH₄和体积分数为2000×10^－6的CO₂标准气体进行了长时间连续测量，并利用Allan方差对系统性能进行了评估，结果表明，该系统对CH₄和CO₂的最低检测限分别为0.58×10^－6和1.32 ×10^－6，对应的归一化噪声等效吸收系数分别为7.2×10^－9 cm^－1·W·Hz^1/2和9×10^－9 cm^－1·W·Hz^1/2。

为了揭示液相基质激光诱导击穿光谱(LIBS)与固相基质LIBS特性差异的产生机理,采用液体射流取样技术,利用脉冲激光烧蚀CrCl₃水溶液产生激光等离子体,研究了等离子体中Cr元素发射光谱、等离子体电子温度和电子密度的空间演化特性。结果表明:相对于固相基质等离子体,液相基质激光等离子体存在明显不同的空间演化特性,在激光束传播方向上,等离子体可以沿着激光束传播方向膨胀至距离射流表面0.8 mm处;等离子体羽发光区域的线径较小,约为3.2 mm;离子谱线与原子谱线的峰值强度出现在不同位置,分别距离射流表面0.8 mm和0.4 mm;等离子体的电子温度低,电子密度值小,在激光束传播方向上两者的变化范围分别为2939~3611 K和0.0149×10 ¹⁴~4.86×10 ¹⁴ cm ^-3,且在离射流表面0.8 mm处达到最大值;与固相基质等离子体类似,液相基质等离子体的发射光谱、电子温度和电子密度的空间演化特性具有较好的空间对称性。

在大气环境下利用脉宽为30 fs,波长为800 nm的飞秒激光,测定了激光诱导Ni等离子体的时间分辨发射光谱。由测定的谱线相对强度得到了等离子体的电子温度以及电子温度的时间演化特性。同时,还测定了等离子体中Ni原子发射光谱线斯塔克展宽和斯塔克线移的时间演化特性。结果表明,当延时在110-610 ns范围内变化时,等离子体的电子温度变化范围为7500-4500 K,这与纳秒激光诱导等离子体的动力学特性有很大的不同。

Theoretical studies on laser gain of a multi-stage dye laser amplifier are presented in this paper. The results show that the influences of amplified spontaneous emission (ASE) and nonlinear absorption of excitedstate on the gain are different for different input laser energies and gains. A threshold input intensity exists for a specific system. If the input intensity is higher than the threshold, the nonlinear absorption of excited-state will be the main cause for gain decrease. Otherwise, the ASE is the main cause. A new scheme is proposed to calculate the gain of the amplifier by the comparison of the input intensity with the effective saturation intensity and the choice of the calculation gain method.