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我国是一个人口众多的发展中国家,随着经济的发展、科技的进步、以及人民大众生活水平的显著提升,人们开始对大气污染、工业废气、煤矿生产安全、日常居住环境等诸多方面的气体监测产生了更大的需求。本文对基于朗伯-比尔定律的吸收光谱技术进行了深入理论与实验研究,采用波长调制光谱技术以及谐波检测技术,推导出透射光和吸收光的基波（1f）信号、二次谐波（2f）信号和二次谐波比基波（2f/1f）信号的表达式,分析了可调谐激光二极管吸收光谱（TDLAS）技术与光声光谱技术的区别,并提出基于2f/1f-WMS（波长调制光谱技术）的光声光谱自校准技术。最后,搭建起了TDLAS气体检测系统和改进的光声光谱气体检测系统,完成了对乙炔气体进行了详细检测。本论文中具体的研究工作及成果如下:第一,深入研究激光吸收光谱技术的原理,并分析吸收光和透射光的信号产生过程,将其以公式表达,之后在MATLAB&Simulink平台建立TDLAS和光声光谱技术的模型,对理想情况的TDLAS技术与光声光谱技术进行了详细分析,分析了调制参数的影响,并验证了对气体浓度的响应,验证了公式的正确性。第二,分析了固体的光声效应理论,并考虑将固体材料产生的光声信号与气体光声信号叠加,提出了基于2f/1f-WMS方法的光声光谱自校准技术。选定石墨烯材料,并改进现有的光声池结构,而后使用COMSOL Multiphysics软件对该结构仿真,对其光热和热声过程进行了分析。第三,基于HITRAN数据库,使用LabVIEW软件直接对乙炔的吸收谱线数据进行处理,分析其扫描时域信号与频域信号,得到了TDLAS技术和光声光谱技术中的1f信号和2f信号,并验证了理论分析的准确性。第四,搭建了TDLAS气体检测系统和光声光谱气体检测系统,并对乙炔气体进行检测。首先,分别选取TDLAS气体检测系统和光声光谱气体检测系统的最佳调制参数。然后,研究了TDLAS信号和光声信号强度与乙炔的气体浓度、激光的光功率的关系,并根据气体浓度响应度,分别完成对乙炔气体的标定。最后,对C2H2气体进行了连续测量,得到在1 s积分时间下TDLAS气体检测系统和光声光谱气体检测系统的检测极限分别为0.20 ppm和0.42 ppm。