共振增強多光子離子化（REMPI）是一種應用于原子和小分子光譜學的技術。 實際上，可調諧激光器可用于獲取激發的中間態。 與雙光子或其他多光子光吸收相關的選擇規則不同于單光子躍遷的選擇規則。 REMPI 技術通常涉及共振單光子或多光子吸收到電子激發的中間狀態，然后是另一個使原子或分子電離的光子。 實現典型多光子躍遷的光強通常明顯大于實現單光子光吸收的光強。 因此，隨后的光吸收通常很可能發生。 如果光子傳遞的能量足以超過系統的電離閾值能量，則會產生離子和自由電子。 在許多情況下，REMPI 提供了單光子光譜方法無法獲得的光譜信息，例如，使用該技術可以很容易地看到分子中的旋轉結構。

REMPI通常由聚焦頻率可調的激光束產生，形成小體積等離子體。 在 REMPI 中，前 m 個光子同時被樣品中的原子或分子吸收，使其進入激發態。 其他 n 個光子隨后被吸收以產生電子和離子對。 所謂的 m+n REMPI 是一種非線性光學過程，它只能發生在激光束的焦點內。 在激光焦點區域附近形成小體積等離子體。 如果 m 個光子的能量與任何狀態都不匹配，則可能會發生能量缺陷 ΔE 的非共振躍遷，但是，電子不太可能保持該狀態。 對于大的失諧，它僅在時間 Δt 期間駐留在那里。 Δt 滿足不確定性原理，其中 ?=h/2π，h 是普朗克常數 (6.6261×10-34 J?s)。 這種轉變和狀態被稱為虛擬的，不像真正的轉變到具有長壽命的狀態。 真實躍遷概率比虛擬躍遷概率高很多個數量級，稱為共振增強效應。

高光子強度實驗可能涉及吸收整數倍光子能量的多光子過程。 在涉及多光子共振的實驗中，中間體通常是低位里德伯態，而終態通常是離子。 系統的初始狀態、光子能量、角動量和其他選擇規則可以幫助確定中間狀態的性質。 這種方法被用于共振增強多光子電離光譜 (REMPI)。 該技術廣泛用于原子和分子光譜學。 REMPI 技術的一個優點是可以幾乎完全有效地檢測離子，甚至可以對其質量進行時間分辨。 還可以通過執行實驗來查看這些實驗中釋放的光電子的能量，從而獲得更多信息。

來自 REMPI 誘導的等離子體燈絲的同相相干微波散射已被證明具有實現高空間和時間分辨率測量的能力，這允許在不使用物理探針或電極的情況下進行靈敏的非侵入式診斷和準確確定濃度分布。 它已被用于檢測封閉電池、露天和大氣火焰中的氬、氙、一氧化氮、一氧化碳、原子氧和甲基自由基等物質。

微波檢測基于零差或外差技術。 它們可以通過抑制噪聲并跟蹤亞納秒等離子體的產生和演化來顯著提高檢測靈敏度。 零差檢測法是將檢測到的微波電場與其自身的源混合，產生與兩者的乘積成正比的信號。

信號頻率從幾十千兆赫降到一千兆赫以下，以便用標準電子設備放大和觀察信號。 由于與零差檢測方法相關的高靈敏度、微波范圍內沒有背景噪聲以及與激光脈沖同步的檢測電子設備的時間選通能力，即使使用毫瓦微波源也可以實現非常高的 SNR。 這些高 SNR 允許在亞納秒時間尺度上跟蹤微波信號的時間行為。 因此，可以記錄等離子體內電子的壽命。 通過利用微波環行器，構建了單個微波喇叭收發器，xxx簡化了實驗設置。

與光學檢測相比，微波區域的檢測具有許多優勢。