常规CARS采用凸透镜聚焦多束激光于空间一点, 在满足相位匹配条件下产生携带该点温度信息的CARS信号。 常规CARS一次只能测量一个空间点的温度, 难以满足燃烧流场深入研究需要。 为了提高CARS测量能力, 使得CARS在一次测量中获得更多信息, 提出了线CARS测量方法。 线CARS测量方法在常规CARS基础上采用柱面凸透镜替换普通凸透镜, 使得聚焦位置由焦点变为焦线。 由于焦线上的点大部分满足相位匹配关系, 因此可以同时获得多点CARS信号。 后续光路同样采用柱面凸透镜替换普通凸透镜, 通过光谱仪和ICCD相机将CARS信号传输至计算机, 解析出聚焦线上CARS信号对应的温度信息, 实现CARS测量能力由“点”到“线”的提升。 基于平面火焰炉的燃烧实验结果表明: 线CARS可以一次有效测量200个空间点的温度信息, 空间测量长度约3.6 mm, 空间分辨率约18 μm, 测量结果相对不确定度优于7%, 在保持测量精度的同时有效丰富了单次测量信息。

基于法布里-珀罗干涉仪的干涉瑞利散射测速技术原理,结合种子注入Nd∶YAG脉冲激光器、ICCD相机和高光谱分辨法布里-珀罗干涉仪, 建立了一套干涉瑞利散射速度测量系统, 系统的速度测量准确度为10 m/s.对拉瓦尔喷管产生的超声速自由射流开展干涉瑞利散射速度测量, 得到气流的流动速度为366 m/s.在不需要外加任何示踪粒子的条件下, 利用流场气体分子本身的瑞利散射, 实现了对超声速流场速度的非接触测量.

采用近似方法计算了CO分子的总配分函数; 利用该分子的偶极矩函数和在Morse近似下的波函数, 计算了分子的振转跃迁矩阵元及在常温和高温下的吸收系数。 计算结果表明, 在常温(296 K)和高温下(3 000 K), 计算结果与HITRAN数据库和文献值符合的很好, 表明对分子总配分函数和振转跃迁矩阵元的计算是可靠的。 并首次计算了CO分子在更高温度(4 000和6 000 K)下的吸收系数。

利用可调谐激光二极管吸收光谱技术进行气体检测时, 波长调制伴随的光强幅度调制, 会使解调出的谐波谱线发生畸变。 在傅里叶分析的基础上对可调谐激光二极管吸收光谱任意调制幅度的波长调制光谱信号进行了分析, 给出了光强幅度调制引起吸收谱线畸变的理论解释。 提出了在波长调制过程中进行同步平抑幅度调制的方法来消除谱线畸变, 设计了实验方案并进行了二氧化碳气体实验验证。 实验表明, 平抑后的残余光强调制幅度约比补偿前降低了3个数量级, 气体吸收谱线二次谐波畸变量比补偿前降低了92％。 该方法在有效校正光谱线畸变的同时, 降低了对系统中光电探测器、 滤波器、 数模转换器等环节的动态范围要求, 具有在工业现场痕量气体在线监测系统中推广应用的潜力。