以2 μm窄线宽分布式反馈（DFB）激光器为光源，搭建了一套新型V形结构离轴积分腔吸收光谱实验装置。利用LightTools光学仿真软件对实验光路进行模拟仿真和优化分析，获得了V形腔内的高反射镜表面光斑分布规律，选择合适的入射角度可很好地提高镜面利用效率，并进一步确定了在V形结构双边对称且单边臂长为25 cm的情况下，腔体最佳夹角为23.06°。根据设计加工腔体并搭建吸收光谱实验装置，使用体积分数为400×10^-6的CO₂标准气体在4991.258 cm^-1处对装置进行了实验研究，标定了高反镜的实际反射率和V形腔的有效光程。通过测量装置的Allan方差评估了实验装置的性能，实验结果表明，当平均时间为375 s时，装置检测限可达0.35×10^-6。利用该装置在 4986.9955 cm^-1处对室内NH₃分子进行测量，获得了NH₃的吸收谱线，同时使用Savitzky-Golay算法对光谱数据进行平滑处理，获得了46.06的信噪比，展示了V形结构的离轴积分腔装置优异的弱检测能力，为复杂环境下离轴积分腔装置的搭建提供了新的结构选择。

在通信波段研究了基于亚波长尺寸微纳光纤的光热光谱气体传感技术，利用锥腰直径为1 μm的微纳光纤代替传统的自由空间光气室和空芯光纤实现紧凑的全光纤结构，其引导的倏逝场被气体吸收后会激发光热效应。仿真结果表明，约25%的光波以倏逝场的形式沿光纤表面传播，可提供的光热效应强度约为空芯光纤的187倍。通过外差干涉法在微纳光纤提供的4 mm超短有效传感光程上实现了1512.24 nm处10^-6级别氨气（NH₃）检测。当使用的泵浦光功率为3.6 mW时，得到1σ噪声等效检测下限为39×10^-6，30个泵浦调谐周期内探测信号的不稳定性小于0.5%。

NH3的检测具有广泛的应用，采用光声法检测NH3是当前研究的热点，而确定NH3的吸收谱线则是实现光声法检测NH3的前提。采用外腔可调谐半导体激光器构造了光声气体检测系统，检测了NH3的近红外吸收谱线，获得了常温常压下NH3在1 515~1 532 nm范围内的吸收光谱。实验确认了NH3在1 515.2,1 516.0,1 518.0,1 519.9,1 522.4,1 527.0，1 531.7 nm处存在强吸收。HITRAN 2004光谱数据库在近红外1.5 μm波段NH3的吸收谱线数据未见报道，该结果为研究光声法检测NH3提供了更多可选择的吸收谱线。