低温非平衡等离子体中可产生大量的活性物种,引发一系列在常规手段下难以进行的物理-化学过程。因此等离子体中活性物种的诊断对研究和改进等离子体工艺,探索等离子体中基元物理-化学过程有着重要的意义。OH自由基是一种非常活泼的双原子自由基,在大气化学、燃烧化学和等离子体表面处理等领域都有非常重要的作用；而单重态氧作为一种不稳定的激发态氧分子,在生命体的生物氧化、空气污染物的光转化及有机体的代谢等过程中也都起着十分重要的作用。但是由于OH自由基及单重态氧都具有很高的反应活性、浓度较低,寿命又较短,其定量分析目前仍是一项难题,这就需要采用灵敏度较高的诊断技术。与传统的吸收光谱技术相比,光腔衰荡光谱技术具有极长的吸收程和对光源的光强波动不敏感两大优点,因此具有极高的探测灵敏度,特别适合痕量物质的检测。本论文利用光腔衰荡光谱技术,对介质阻挡以及微波放电等离子体中产生的OH自由基以及单重态氧进行了原位测量,主要内容有：(1)实验中利用微波放电技术及光腔衰荡光谱技术,测得OH基电子态(X2Πi)v′=2←v″=0泛频谱带,进而求得OH电子基态振动基态不同转动能级上的粒子数分布,计算了OH自由基的数密度,并通过玻尔兹曼图解法计算得到了OH的转动温度；考察了气压和微波功率以及O2,N2的加入对OH数密度以及转动温度的影响；同时测得本实验装置的探测灵敏度和所对应的OH最小探测数密度。(2)利用光腔衰荡光谱技术,通过测量O2分子的b1Σg+—a1Δg跃迁来考察不同实验条件(电源频率,微波功率,放电气体,气压及放电电压)下介质阻挡放电及微波放电中的单重态氧,并通过计算得到了微波放电等离子体中O2(1Δg)的数密度。