1.激光光譜技術(shù)
激光拉曼光譜技術(shù)
激光拉曼光譜是用激光作為強(qiáng)的單色光源研究拉曼光譜的技術(shù)，它克服了經(jīng)典拉曼光譜的弱點，使拉曼光譜復(fù)興起來，這種光譜法不僅可以提供與紅外光譜相互補(bǔ)充的分子光譜數(shù)據(jù)，而且還能研究紅外光譜技術(shù)無能為力的許多現(xiàn)象和課題。 最簡單的拉曼光譜如圖所示，中央是瑞利散射線，它的頻率為 v0 ，也就是激發(fā)光的頻率，它的強(qiáng)度最大。斯托克斯線在瑞利線的低頻一側(cè)，頻率 vs=v0+ △ v ，反斯托克斯線在瑞利線的高頻一側(cè)，頻率為 va= v0- △ v ，反斯托克斯線比瑞利線強(qiáng)度小得多，反斯托克斯線與斯托克斯線通常稱為拉曼線， △ v 稱為拉曼頻移，這種頻移和激發(fā)線得頻率無關(guān)，而是反映散射物質(zhì)得特性，即物質(zhì)的能級結(jié)構(gòu)，因此從拉曼頻移，我們就可以鑒別散射樣品所包含的物質(zhì)。另一方面，拉曼光譜強(qiáng)度，光譜線輪廓則可更多反映物質(zhì)分子的信息，如物質(zhì)處的濃度，溫度等情況。如果進(jìn)一步分析拉曼譜的偏振特性，則可以借助它方便地了解分子的排列情況，如研究絲狀液晶分子的有序性等。
激光感生熒光光譜技術(shù)
激光感生誘導(dǎo)光譜是從經(jīng)典光譜技術(shù)發(fā)展起來的一種測試方法，它的應(yīng)用范圍很廣，可用于分子能級參數(shù)的測量，分子光譜的標(biāo)識，分子常數(shù)，躍遷幾率和夫蘭克－康登因子的測量以及碰撞過程的研究。激光感生熒光光譜是指樣品分子在入射激光照射下由于共振吸收，被激發(fā)至電子激發(fā)態(tài)的特定振轉(zhuǎn)能級之后，由該上能級發(fā)出符合選擇定則，向較低電子態(tài)許可能級自發(fā)輻射所形成的光譜。激光感生熒光光譜技術(shù)可應(yīng)用于燃燒診斷，對火焰中各種成分的分析和溫度的測定；同時還可用于研究空氣中的自由基 HO 及 SO2 濃度的測定，對于搞清酸雨成因機(jī)制具有重要意義。另外，通過對地質(zhì)探測中的取樣介質(zhì)的激光誘導(dǎo)熒光光譜分析，可以判斷油氣的存在，對于開展大面積找油具有重要的知道意義。
激光光聲光譜
激光光聲光譜是以激光器為光源的光聲光譜新技術(shù)，它隨著激光技術(shù)的發(fā)展，靈敏的電容傳聲器、低噪音放大器和鎖相技術(shù)發(fā)展而進(jìn)入一個新的時代，它創(chuàng)出了高靈敏度的記錄，在點壓強(qiáng)從1Torr到幾個大氣壓中可探測到的濃度已低達(dá)ppb范圍。這一技術(shù)在物理學(xué)，化學(xué)，環(huán)境科學(xué)，生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等方面都有廣泛的應(yīng)用。光聲光譜法的實質(zhì)是待測樣品從光源吸收能量躍遷到激發(fā)態(tài)，然后其部分能量再以熱的形式放出，并把產(chǎn)生的熱量換成聲能的一種光譜技術(shù)。該技術(shù)具有靈敏度高，分辨率好的特點，其對激光光源的要求主要表現(xiàn)在激光器輸出的波長可變范圍要寬。主要的應(yīng)用領(lǐng)域是：大氣污染檢測和大氣化學(xué)研究；測量熒光量子，效率；探測亞表面層中的缺陷和范氏形變等。
2.激光冷卻和捕獲原子
操縱和控制孤立的原子一直是物理學(xué)家追求的目標(biāo)，激光冷卻和捕獲原子的研究，為此提供了現(xiàn)實的途徑。激光冷卻和捕獲原子是利用光子迎面撞擊原子，如果激光的頻率和原子的固有頻率相一致，就會引起原子的躍遷，原子會吸收迎面而來的光子而減少動量。與此同時，原子又會因躍遷而發(fā)射同樣的光子，由于其發(fā)射的光子是朝著四面八方的，因此，每碰撞一次，原子的動量就減少一點，直至最低值。采用兩兩相對，沿3個正交方向的6束適當(dāng)頻率的激光束，就可以將原子“停留”在6束激光的交匯處，同時，再利用兩個磁性線圈，給該區(qū)域加上一個可變的磁場，利用磁場對原子的特征能級的作用（塞曼效應(yīng)）來克服原子的重力，就可以將原子約束在一個很小的范圍內(nèi)，從而實現(xiàn)原子的捕獲。
3.粒子圖像測速技術(shù) PIV（Particle Image Velocimetry）
PIV技術(shù)是在二維流場中均勻散布跟隨性、反光性良好且比重與流體相當(dāng)?shù)氖聚櫫Ｗ�，將激光器產(chǎn)生的光束經(jīng)透鏡散射后形成厚度約1mm的片光源入射到流場待測區(qū)域，CCD攝像機(jī)以垂直片光源的方向?qū)��?zhǔn)該區(qū)域，利用示蹤粒子對光的散射作用，記錄下兩次脈沖激光曝光時粒子的圖像，形成兩幅PIV底片。采用圖像處理技術(shù)，用自相關(guān)或互相關(guān)統(tǒng)計技術(shù)求取查問區(qū)內(nèi)粒子位移的大小和方向，根據(jù)脈沖間隔時間，求出粒子的速度矢量，從而對整個流場的狀態(tài)進(jìn)行全面的研究與分析。Photonics公司的DM系列的激光器可以實現(xiàn)雙脈沖輸出，且脈沖間隔可調(diào)，最短可達(dá)到1μs，完全可以滿足此類應(yīng)用。同時，由于兩個脈沖由一個激光腔產(chǎn)生，可以很好的保證兩個脈沖的一致性。而且相比于雙頭激光輸出的裝置，其光路結(jié)構(gòu)簡單，易于調(diào)節(jié)，具有不可比擬的優(yōu)勢。
4.飛秒激光器的泵浦源
隨著摻鈦藍(lán)寶石激光器與啁啾脈沖放大技術(shù)的出現(xiàn)，大能量的飛秒激光器也得到了極大的發(fā)展。對于摻鈦藍(lán)寶石飛秒激光器而言，photonics公司的DM系列綠光激光器（波長527nm/532nm）以其較大較大的脈沖能量，優(yōu)異的光束質(zhì)量和較高的重復(fù)頻率成為其良好的泵浦源。