由于光克尔自聚焦效应和等离子体散焦效应间的动态平衡,会导致在介质中传输的强激光产生等离子体通道,被称为激光光丝。它已经被用于引导、抑制闪电,远程检测和火焰燃烧诊断等技术的研发。最新研究发现,在飞秒激光成丝的过程中,会在其前向和背向上产生相干的、放大的激射信号(Lasing),并且对不同的气体介质具有普适性。激射现象,特别是背向激射现象,为千米级到百千米级的远距离、高精度探测提供了新的途径,其产生和基本特性的研究迅速成为了激光成丝的热点问题。本文以氮气为靶物质,在双色场中对800 nm飞秒强激光在成丝过程中的激射现象展开研究。首先,采用400 nm飞秒脉冲为探测光,在较高的背景气压下研究了泵浦激光成丝对探测脉冲光谱的影响。通过观察探测光束的远场衍射分布,测量其能量损失的变化规律以及相互作用区的荧光光谱,发现探测光谱被抑制是等离子体衍射和近共振吸收共同作用的结果。其次,采用354 nm飞秒脉冲作为探测光,实验观测了对应于N2+的B2Σu+态和X2∑g+态不同振动能级之间跃迁的353.3 nm、353.8 nm、354.9 nm和356.4 nm光谱信号,研究N+离子系统的振动态动力学。通过这些信号对泵浦-探测光时间延迟、气体压强、探测脉冲在等离子体中的焦点位置和探测脉冲偏振态的依赖关系,发现了不同波长处的辐射与吸收的共存现象。结果表明N2+激发态上的振动能级在强激光场作用下存在耦合作用,会导致特定能级之间的粒子数翻转,而吸收信号的出现证明粒子数翻转并不能发生在所有的振动能级之间。相关研究为获取飞秒激光成丝过程中的激射现象产生的内在物理,利用其实现远程污染物探测指明了方向。