光腔衰荡光谱技术是一种基于高精细度无源光学谐振腔的高灵敏度探测技术，被广泛应用于高反射率测量、高分辨率光谱检测、痕量气体分析等众多领域。本文利用基于连续和脉冲光源的两种光腔衰荡光谱技术，分别开展了高反射率测量和痕量气体检测技术研究。　　本文建立了基于半导体激光器的光反馈光腔衰荡技术实验装置，其中衰荡腔包括两种结构：直腔、折叠腔。为了分析衰荡腔输出信号中高幅值共振峰形成原因，由半导体激光器光反馈效应出发，详细分析了外部反馈光对半导体激光器输出频谱和功率的影响。推导了直腔，折叠腔和环型衰荡腔的透反射光谱函数，对比分析了直腔和折叠腔反馈光频谱和强度差异，以及在两种不同反馈光作用下半导体激光器输出特性的差异。并结合半导体激光器频谱红移效应，衰荡腔耦合理论以及响应时间特性分析讨论了直腔和折叠腔输出信号中共振尖峰的形成机理、幅值及时域特性。　　建立了基于频率选择性光反馈光腔衰荡技术的高反射率测量装置，利用LabVIEW虚拟仪器软件实现了高反射率测量系统的计算机控制和数据采集处理自动化。实现了1064nm高反射光学元件反射率的精确测量，分析了光反馈光腔衰荡技术用于高反射率测量的可靠性及重复性测量精度。　　针对大口径反射光学元件反射率扫描成像测量中可能存在角度失调的问题，根据光学谐振腔失调增广矩阵，分析了在利用频率选择性光反馈光腔衰荡技术测量大口径反射光学元件反射率时，样品自动扫描过程中角度失调对测量结果的影响。分析了对称共焦腔和一般稳定腔情况下，测量结果对失调角度的敏感程度，给出了降低系统测量结果对样品角度失调敏感度的方案。　　利用搭建的频率选择性光反馈光腔衰荡技术实验装置，开展了光学元件光学损耗测量实验研究，分析了该装置用于光学元件光学损耗测量的重复性测量精度，并通过与传统测量方法测量结果对比，验证了该方法测量结果的准确性和可靠性。　　本文还建立了基于量子级联激光器的光腔衰荡光潽技术痕量气体检测系统，实现了人体口腔呼出气体中氨气和二氧化碳气体浓度的检测，以及空气中氨气浓度测量，并分析了激光光源线宽对测量结果的影响。提出通过建立修正曲线的方法对测量结果进行修正，进而消除光源线宽对测量结果影响。另外，通过对该气体测量系统的简单改造，还进行了化学战剂模拟剂甲基膦酸二甲脂(DMMP)吸收光谱测量实验，系统对DMMP检测灵敏度达77ppb。