激光吸收光谱技术在环境监测、工农业生产、日常生活、医疗卫生及军事等领域有着越来越广泛的应用。其中可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable DiodeLaser Absorption Spectroscopy，TDLAS)技术和长光程气体吸收池的结合使系统具有高灵敏度、高分辨率及快速响应等突出优点。而分布式反馈(DFB)激光器的小型化、光束质量好及吸收池的小容积、长光程的特点使得系统易于集成，实现便携式测量。对需精确预警的煤炭自燃、气体泄漏等领域，这种具有高灵敏度和低检测极限的测量技术具有重要的科学意义和经济意义。　　 论文针对基于长光程技术的TDLAS系统中若干关键技术进行了深入的研究，包括光路设计和信号处理等重要部分。首先，设计了一种具有小容积、长光程、光机性能稳定的新型多次反射池。传统的多次反射池包括Herriott型、White型及他们的多种改进形式，如增加角镜以扩大反射次数，使光程可以调节等。在深入研究二者的基础上，结合他们的优点研制出新型的多次反射池，满足了检测系统对光路的要求。然后研究了小波变换方法在TDLAS系统中的应用。根据波长调制技术采集到的二次谐波信号的特点，利用小波变换的时频分析特性，分析了小波去噪技术在TDLAS系统中应用的可行性。详细讨论了不同数学特性的小波基函数、不同分解尺度和阈值去噪函数对信号处理的影响，确定了应用于TDLAS信号处理的合适小波基函数，变换过程中的分解尺度和阈值函数的类型。最后在以上研究的基础上，用工作波长在1566.64nm的DFB激光器对CO气体进行了检测实验，详细分析了对实验结果。作为一种有毒的可燃可爆性气体，CO是煤炭自燃的重要指标气体之一，是智能家居系统、大气环境污染检测等重要的参数指标，所以对CO实现高灵敏度、低检测极限的测量具有非常重要的意义。