由于半导体激光器功率稳定、波长连续可调，尤其在近红外波段，其波长覆盖了大多数原子／分子的跃迁谱线，因此半导体激光器已成为原子／分子吸收光谱测量中的一种很好的光源。 本文主要介绍采用半导体激光器作为光源，再结合高灵敏度光谱技术，建立了一套针对瞬态分子光谱的高灵敏半导体激光光谱测量系统。 基于此套半导体激光光谱测量系统，在光外差-浓度调制实验中，本文以N₂分子激发态间的跃迁谱线为例给出了实验结果，并研究了谱线线型随双平衡混频器解调相位变化的变化情况。在自动平衡差分速度／浓度调制实验，本文分别以N₂⁺、N₂激发态间的跃迁谱线为例给出了实验结果，并讨论了实验参数对实验结果的影响。 O₂^-是低空电离层存在的一种非常重要的离子，本章对其进行了理论研究。首先根据目前运用广泛的Ryderg-Klein-Rees（简称RKR）势能方法计算了X²Π_g、A²Π_u势能曲线的拐点，然后再根据LeRoy的程序Level7计算出A²Π_u-X²Π_g间各个能级跃迁的谱线带源和Franck-Condon因子，对于下一步的实验工作和理论分析具有一定的指导意义。