液氧是一种非常有潜力的新型高能激光的工作介质。首先其吸收系数非常高,因此相比于其他大型的高功率连续波激光器液氧激光器的体积可以大大减小。其次液氧的量子效率很高,在634nm波长的激光泵浦下,其量子效率达到80%。液氧激光的波长为1580nm,其波长位置恰好处于大气传输窗口,在大气中有着良好的传输效果,同时1580nm是对人眼相对队安全的波长。因此对液氧的电子激发态、电子基态第一振动激发态的能级寿命以及其在1580nm波长位置的小信号增益研究具有很重要的实际意义。本文中,我们采用光泵浦液氧,通过观测其不同波长的时间分辨荧光光谱获得相应能级的寿命；采用有探测光源下的放大法研究其在1580nm波长位置附近的小信号增益。主要的结论如下：采用634nm波长的激光泵浦液氧,通过时间相关的单光子计数法观测到了481nm、634nm、703nm以及764nm波长的时间分辨荧光光谱,得到了其相应的荧光及能级寿命。测量液氧中电子基态第一振动激发态的时间分辨反斯托克斯拉曼散射光谱得到了其弛豫时间。通过理论计算与实验结果进行了比较。采用有探测光源下的放大法测量了液氧在1580nm波长位置附近的小信号增益,获得了较理想的实验结果,通过理论计算与实验结果的比较验证了实验结果的准确性。