飞秒激光诱导击穿光谱（fs LIBS）是近些年发展较快,且较为受人们关注的一项新技术,关于他的研究已经取得了一些成果,人们广泛地将其应用到检测或探测领域。由于其具有实时、准确、超强、超快等特点,它在金属冶炼、土壤探测、激光烧蚀等应用领域都有着令人期待的应用前景。由于飞秒激光诱导击穿光谱技术在检测物质化学成分的应用中,表现出检测效率高、检出限低、对样品损伤小、可快速得出检测结果等优点,近些年对fsLIBS在土壤、金属材料、食品等领域的检验检测中的应用问题受到人们的广泛关注。同时由于相较纳秒激光和皮秒激光来说,飞秒激光具有超快超强的特点,能够产生最小的热影响和破坏,因此在精细加工、激光烧蚀表面处理技术等领域,也具有十分广阔的应用前景。随着飞秒激光在空气中的传播,由于克尔效应产生的自聚焦作用强度越来越高,最终将达到空气分子电离阈值,从而产生等离子体,该等离子体起散焦作用。当克尔自聚焦效应、衍射和等离子体散焦效应达到动态平衡时,将形成稳定的等离子体通道,这一过程即成丝。自成丝在实验中首次被观测以来,其在太赫兹发射、远程大气成分传感、空气激光生成等领域的应用前景引起了人们的广泛关注。空气中飞秒激光脉冲成丝后,留下的等离子体将经过复杂的转换,发射出特性的指纹荧光。沿传播路径测量光谱,我们不仅可以提取等离子体密度、电子温度以及成丝中的激光强度,也可以洞察在成丝过程中的激发和电离过程。更有甚者,由于灵敏度高、非接触性、和激光诱导荧光实时分析,它已被广泛用于遥感大气追踪种类。利用成丝的飞秒激光进行LIBS实验,可以更有效地测量待测样品的电子温度、等离子体光谱、等离子体密度等重要指标,成丝技术的发展为LIBS技术提供了更加稳定的激光源,消除了由于光源波动或样品表面形态不规则等问题带来的测量偏差。本文首先研究了空气中飞秒成丝过程中的向后传播和侧向发射荧光实验。通过比较圆形和线性偏振态中的荧光发射,我们发现在较短焦距情况下,N2的直接电离大大影响荧光发射行为:在线偏振情况下来自N2+和N2的荧光总是更强,并且讨论了飞秒成丝诱导的氮荧光发射的发射机理。然后利用飞秒激光成丝技术诱导Cu击穿光谱对Cu等离子体光谱强度沿成丝的长度方向进行测量,得到不同样品与聚焦透镜距离的强度分布关系。由于光学钳制效应的作用,成丝激光诱导的光谱在较大的范围内有比较强的辐射强度。同时,利用玻尔兹曼图和斯塔克展宽计算了整个成丝繁衍距离中等离子体温度和电子密度,结果发现等离子体温度和电子密度延着成丝通道有相反的变化关系:聚焦位置强时等离子温度高,而电子密度低,反之自聚焦位置弱时等离子温度低而电子密度高。最后利用飞秒激光成丝的特性制备出铝合金材料的超疏水表面,并对影响接触角的要素（激光强度、槽宽、激光偏振方向、扫描速度等）与超疏水结构的关系进行了讨论。