O presente trabalho apresenta um estudo experimental da distribuição da fuligem e de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAH) em chamas laminares não pré-misturadas de etileno e ar, mediante o uso de técnicas de diagnóstico espectroscópico, num queimador tipo co-flow. Para este fim são aplicadas as técnicas de fluorescência induzida por plano laser e incandescência induzida por plano laser, com excitação no espectro ultravioleta. Bandas espectrais de detecção centradas em 340, 400, 450, 500, 550 nm são empregadas para caracterizar diferentes PAH, aproveitado o fenômeno do deslocamento do espectros de fluorescência para o infravermelho, conforme se incrementa sua massa molecular. A técnica de extinção laser é utilizada para calibrar os resultados de incandescência e obter a fração volumétrica de fuligem. A radiação espontânea emitida pela fuligem é utilizada para medir a temperatura pela técnica de termometria em duas cores. A comparação dos resultados obtidos com uma detecção simultânea (0 ns) e atrasada (50 ns) com respeito ao pulso laser permite discriminar entre as regiões onde estão presentes PAHs e fuligem ou apenas fuligem. Os resultados mostram que na região mais fria, perto da entrada de combustível, apenas existem PAH. Seguindo esta região, numa zona de altura intermediária e mais quente, tanto a fuligem como o PAHs coexistem até a o ponto de máxima fração volumétrica integrada de fuligem. O deslocamento no sentido vertical da distribuição de fluorescência é observado com o aumento do comprimento de onda de detecção, o que é consistente com o crescimento do tamanho de PAH e sua progressiva transformação em fuligem. A distribuição de PAH e da fuligem é investigada como função da vazão de combustível. A fração volumétrica de fuligem apresenta uma distribuição clássica, cujo valor se incrementa com a vazão de combustível, enquanto que a temperatura medida diminui.