波长调制-直接吸收光谱（WM-DAS）结合了直接吸收光谱（DAS）可直接测量吸收率和波长调制光谱（WMS）高信噪比的优点, 可用于测量气体分子吸收谱线的光谱参数。 采用WM-DAS方法结合有效光程约为45 m的Herriott型长光程吸收池, 在CO浓度为24.151 μmol·L-1、 常温常压条件下, 测量了CO分子中心频率为4 300.700 cm-1谱线的吸收率, 用Voigt线型（VP）函数对测量的吸收率进行拟合, 结果表明对WM-DAS方法测量结果进行拟合所得的残差标准差比用传统DAS方法减小一半以上, 证明WM-DAS方法的抗干扰能力比DAS更强。 采用该方法与光程约为50 cm的吸收池结合, 对CO分子在4 278～4 304 cm-1波段的8条弱吸收谱线在不同压力下的吸收率进行测量, 实验采用浓度为0.411 μmol·L-1的CO标准气体。 分别采用VP、 Raution线型（RP）和quadratic-speed-dependent-Voigt线型（qSDVP）对测量所得吸收率进行拟合, 得到CO分子与空气分子的碰撞展宽系数γ0(T0)、 Dicke收敛系数β0(T0)和速度依赖的碰撞展宽系数γ2(T0), 并对测量结果进行不确定度分析。 其中由VP拟合所得各谱线的γ0(T0)与HITRAN数据库中参考值吻合较好, 其相对误差均小于1%; Dicke收敛系数β0(T0)和qSDVP中速度依赖的碰撞展宽系数γ2(T0)的高精度测量为进一步完善分子光谱数据库及气体参数高精度测量提供了数据基础。

在可调谐二极管激光吸收光谱技术中, 直接吸收法通过对透射光强拟合可直接得到线型函数, 但目前具有较高信噪比的波长调制法不能对其进行有效测量。提出一种基于多次谐波的线型函数测量理论及方法, 通过谐波通项表达式推导出谱线中心频率处二次与四次谐波比值仅与线型函数和调制系数有关, 当调制系数m为2.492 8时, 无论线型函数中Gauss线宽和Lorentz线宽所占比例如何, 二次与四次谐波比值均为2.186 2, 根据该点的特征可首先得到谱线半宽, 然后将其应用于弱吸收条件下2f/1f气体浓度免标法测量。实验中采用2 326.82 nm处谱线对CO浓度进行了测量, 其结果与传统直接吸收法测量结果误差小于2%。文中为波长调制法中线型函数的精确测量提供了重要的理论依据, 进一步完善了2f/1f免标法。

基于NO分子的双重态能级结构特性, 利用分子光谱理论分析和计算了NO分子γ带系(A2Σ+→X2Πr)的发射光谱, 并通过电晕放电实验光谱进行验证。 理论上计算了NO高低能级的双重电子态的能级分布, 同时利用r质心近似法求取了能级间跃迁的电偶极矩函数, 并得到了不同振动、 转动能级间的爱因斯坦跃迁概率, 然后计算出不同振动温度和转动温度条件下谱线的强度分布。 最后进行NO和N2混合气体的电晕放电实验, 通过将实验发射光谱同理论计算结果进行对比分析, 确定了NO分子的振动温度和转动温度。

爆轰驱动过程中产生的高温高压气流对铝质膜片、 激波管壁产生烧蚀和冲刷作用, 以致激波管壁、 端盖上附有氧化铝等杂质, 而高温下AlO自由基在气体分子的高速碰撞下被激发并产生强烈的辐射, 从而干扰了高温气体辐射光谱的分析。 用爆轰驱动加热技术将空气加热到4 000～7 000 K, 利用多通道光学分析仪对AlO自由基辐射光谱进行分析, 实验发现在460～530 nm波长范围内有多支辐射非常强烈的AlO自由基B 2Σ＋-X 2Σ＋(T00=20 689 cm-1)带系辐射谱带, 且每支谱带都由多个带头组成, 带头间隔约为2 nm, 带头处于高频位置并向低频方向伸延。 通过实验与理论计算相结合, 重点分析了AlO自由基B 2Σ＋-X 2Σ＋带系辐射光谱的结构特征。 AlO自由基C 2Πr-X 2Σ＋(T00=33 047 cm-1)带系辐射光谱处于270～335 nm波长范围内, 其辐射强度相对于B 2Σ＋-X 2Σ＋带系较弱, 并且与OH基A 2Σ+-X 2Π(T00=32 682 cm-1)带系辐射光谱互相干扰而难以分辨, 对该波段高温空气的辐射光谱分析产生不利的影响。