为了研究液体中重金属元素的双脉冲激光诱导击穿光谱,通过双脉 冲激光诱导击穿光谱(Double pulse laser induced breakdown spectroscopy, DP-LIBS)技术, 对竖直流动的CuSO4 水溶液样品中Cu元素激光诱导击穿光谱的特性进行测量和分析。 实验中使用两台532 nm Nd:YAG激光器作为激发光源,等离子体信号通过光栅光谱仪和CCD进行采集。实验考察了DP-LIBS积分延时、 激光脉冲间隔等参数对LIBS信号的影响。研究结果表明Cu元素双脉冲激发时的等离子体特征谱线发射强度 是单脉冲激发时特征谱线发射强度的2倍左右,信噪比约为3.3倍,当两束激光脉冲间隔2～3μs时, 谱线发射强度有最大增强,最后由定标曲线拟合结果得到Cu元素在双脉冲检测限为9.87 mg/L,比单脉 冲LIBS提高了约6倍,实验结果为双脉冲LIBS技术应用于水体中重金属快速检测提供了依据。

等离子体温度和电子数密度是激光诱导击穿光谱(LIBS)测量中的重要因素。采用两台532 nm NdYAG脉冲激光器作为光源击穿CaCl2样品溶液液体射流形成等离子体，得到了300~450 nm波段的发射光谱图，定性分析了Ca II离子发射谱线。实验中假设等离子体处于局部热平衡状态，根据LIBS公式，利用Ca的6条一价离子谱线的相对强度，通过Boltzmann斜线法得到了液体双脉冲LIBS等离子体温度约104 K，其等离子体电子温度和单脉冲LIBS相比要高，但和固体双脉冲LIBS相比略低。通过拟合Ca II 393.366 nm离子线得到等离子体电子数密度约为1017 cm-3，并由实验结果讨论了等离子体温度和电子数密度随延时时间、脉冲间隔的变化规律，也证明了双脉冲LIBS较单脉冲LIBS更有优势。最后基于实验计算结果证明本实验的Ca等离子体满足局部热力学平衡。

在液体射流条件下，研究了Ca元素的双脉冲激光的激光诱导击穿光谱(LIBS)，实验考察了积分延时、激光脉冲间隔等参数对Ca等离子体发射强度的影响。发现双脉冲激光作用时，Ca元素的等离子体发射强度明显增强，激光脉冲间隔对等离子体发射谱线强度影响很大，间隔为0.4 μs左右的双脉冲激光作用可以使Ca等离子体发射谱线强度达到最大，并且此时的等离子体发射时间明显增长，通过优化实验参数后对不同浓度下LIBS信号的探测分析，发现相比单脉冲激光作用时，间隔为0.4 μs的双脉冲激光作用使Ca元素检测灵敏度提高了约5倍，实验所得结果为双脉冲LIBS技术对于液体中金属元素含量检测提供了依据。

安全性是混沌通信中的重要问题。基于一个外光反馈半导体激光器驱动两个互耦合激光器的混沌通信系统，研究激光混沌系统中反馈时延与耦合时延特征, 并应用龙格库塔法进行动态仿真。重点分析了当调节一些可控参数(耦合时延和驱动强度)时，能够改变两耦合激光器输出自相关函数中反馈时延和耦合时延幅值的差异，以此掩藏反馈时延，从而得出更优载波。仿真结果说明利用耦合时延可以增强激光混沌系统的安全性。最后给出了在优化载波后系统同步质量的讨论。