分子激发态，特别是高电子激发态的研究，是分子物理和理论化学的重要前沿。本论文针对目前该领域的主要发展方向，实验研究了双原子分子Li2的单重里德堡态，并对Li2分子的里德堡态进行了重新分类。 本论文分为三部分内容，第一部分是关于锂分子(Li2)里德堡态的光谱研究。主要研究成果是：用脉冲激光光学—光学双共振(OODR)的实验方法，深入研究了7Li2的51∑g+，61∑g+和31∏g这三个里德堡态的较高振动能级。首次观测到51∑g+态的势能曲线的平台(v～11)，实验观测到61∑g+态的势能曲线的弯曲(v=7)，而不是象以前的理论预测的双极小。用带—带拟合结合RKR势能曲线的方法构造了51∑g+和61∑g+态的势能曲线。这些结果检验和推动了理论计算。 论文的第二部分是Li2分子电子态的重新分类。根据分子里德堡态在核间距平衡点附近所表现的类氢的nlλ特性首次对Li2分子现已实验观测的和理论计算的68个电子态(包括双激发态)进行了重新分类，这种分类比简单的能量排序更能体现里德堡态的性质，对里德堡态的特性预测和能级位置预测有指导意义。 近年来在光谱研究中，分子和强辐射激光的非线性相互作用越来越引起关注，特别是Autler-Townes分裂的研究。论文的第三部分是关于Li2和Na2分子的Autler-Townes分裂的实验研究。主要成果是：用OODR和微扰增强光学-光学双共振的方法(PFOODR)分别研究了Li2A1∑u+态和Na2A1∑u+～b3∏u混合态的A-T分裂。当泵浦光非共振激发Li2A1∑u+←X1∑g+的跃迁时，观察到一个通过A1∑u+的本峰和一个移动峰。同样当泵浦光非共振激发Na2A1∑u+←X1∑g+或b3∏u←X1∑g+的跃迁时，看到通过A1∑u+的本峰，通过b3∏u的本峰，和一个来自于A1∑u+和b3∏u的叠加产生的移动峰。研究了本峰和移动峰的相对强度与激光失谐量、激光强度、缓冲气体压力的关系。用缀饰态理论解释了A-T分裂的产生。Na2分子的微扰能级的A-T分裂属首次研究，它的研究对进一步研究自发发射的相干抵消等量子干涉现象具有重要意义。