随着科学技术的发展,气体痕量检测技术被广泛的应用大气监测、医疗健康、环境监测、工业过程控制中,对于气体的痕量检测技术精度和稳定性的需求都在日益提升。与其他气体检测技术相比,激光光谱测量技术更具备优势:可以直接测量、具备很快的响应速度和极高的灵敏度等。本文主要利用激光光谱测量技术在痕量检测上的优势,搭建了基于半导体激光器的可调谐吸收光谱系统（TDLAS）和激光诱导光热光谱系统（LITES）,实现了针对人体呼出气体的在线检测,为疾病快速的筛查提供了新的思路,并对系统相关问题进行了研究:（1）对气体检测所涉及的基本理论和实验方法进行比较、分析和介绍。对于TDLAS系统和LITES系统的研究现状进行调研,确保本实验的可行性和有效性;利用HITRAN数据库并结合实验背景进行CO2测量所需激光波长的选择,最终选定6330.82cm-1处的吸收谱线进行测量;采用Trace Pro光路模拟仿真软件,对光路的搭建进行模拟仿真,并介绍了不同类型吸收池的特点。（2）采用中心波长为1579.57 nm的垂直腔面发射激光器（VSCEL）作为光源,结合长度为20 m,体积是400 m L的赫里奥特池搭建了TDLAS测量系统。首先采用标准浓度气体对系统进行标定,通过实验证明了信号幅度和待测气体浓度的线性关系,通过对数据进行分析获得系统的信噪比约为55.56,使系统长时间运行（2 h）,对其稳定性进行评估。实验结果表明系统长时间工作时,浓度波动范围不超过±0.056%,灵敏度为0.14%。采用Allan方差分析系统稳定性,结果表明,在连续测量过程中,当积分时间为180 s时,能够最佳探测极限浓度约为310 ppm。最后,通过该系统对人体实际呼出CO2进行在线测量,获得人体不同呼吸阶段的呼出CO2气体浓度,实现精准、高效的实时在线测量。（3）采用中心波长为1580.13 nm光纤耦合的分布式反馈激光器（DFB）和石英音叉（QTF）搭建了LITES系统。首先通过改变激光功率来对QTF传感器进行实验,证明了在一定范围内QTF和激光功率之间具备良好线性关系,而系统信噪比（SNR）受到激光器功率影响。然后,采用CO2气体进行浓度标定实验,证明气体浓度和系统谐波信号输出具备很好的线性关系,并提取获得系统的SNR约为26,最小灵敏度约为0.28%。最后,通过让系统连续运行2 h,测得LITES系统测量的浓度波动范围不超过±0.35%,具备很好的稳定性,最后通过Allan方差进行系统稳定性的评估发现,系统在最佳的时间为积分时间为140 s时,可以得到的极限浓度为33 ppm。