为研究飞行器在高超声速飞行时其表面高温气体的光谱特性，提出一种高温气体分子光谱系数计算的实用方法。通过对飞行器表面研究区域内高温气体分子各能级的数密度进行计算，研究分子跃迁谱线的增宽效应，基于HITRAN数据库获取所需光谱参数，最后采用逐线计算法对气体分子的光谱系数进行计算。该方法能够有效计算高温气体在不同波数下的光谱系数，其结果能够为分析高超声速飞行器气动流场和目标光谱辐射特性提供重要的计算参数，进而为研究其热防护及光学探测提供数据支持。

锶原子(5s2)1S0-(5s5p)3P1互组跃迁自然线宽远窄于其单态间的(5s2)1S0-(5s5p)1P1偶极跃迁，在光频标中有着实际的应用。为获得该跃迁线的高质量光谱，从理论上分析了利用毛细管准直的热原子束中，锶原子(5s2)1S0-(5s5p)3P1互组跃迁荧光光谱的谱线增宽因素，包括多普勒增宽、激光线宽、饱和增宽和渡越增宽。利用不同准直度的原子束实验获得了该互组跃迁的荧光谱和饱和荧光谱，较高准直的原子束获得荧光谱线宽仅为6.5 MHz，与饱和荧光谱的兰姆凹陷线宽(1.7 MHz)在同一个数量级上，大大减小了谱线的一阶多普勒增宽。通过对频率直接调制将激光器锁定在该谱线上，锁定后激光的线宽约为0.72 MHz。