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多次反射长光程气体池（Multi-pass Cell,MPC）是多种光谱测量技术的核心部件之一,但对于影响提高光谱测量精度的MPC光程长、多径传输等特性的测量方法中,存在测量精度低、测量时效性差以及实际使用和对MPC进行测量的系统差异造成测量不准确等问题。因此本文提出频率调制连续波（Frequency Modulation Continuous Wave,FMCW）前向出射外差干涉测量方法,以实现MPC的高精度的在线实时可视化测量和调节。本文工作主要包括:第一,提出了硬件反馈式和软件重采样两种激光器频率调谐线性化校正方法。硬件反馈式方法采用迭代的方式根据辅助干涉仪测得的激光器的频率调谐特性,利用反函数算法计算激光器的下一次注入电流波形,该反馈校正方法不存在失锁问题。用该方法将激光器的频率调谐特性线性拟合残差从11.93 GHz降低到0.03 GHz,降低了3个数量级,MPC系统光程差为3144.9mm下校正后空间分辨率为3.5mm,比未校正的空间分辨率至少提高3个数量级。软件重采样方法不需要改变激光器注入电流等硬件条件,利用辅助干涉仪对测量路产生的干涉拍频信号直接进行软件重采样校正。校正前后得到激光器的频率调谐特性线性拟合残差从11.75GHz降低到7.21×10-4GHz,提高了5个数量级。MPC系统光程差为7630.4mm下得到校正后空间分辨率为4.0mm,比未校正的至少提高4个数量级,而且软件重采样方法噪声水平为-80dB比硬件反馈式的噪声水平-60 dB低两个数量级。第二,首次提出了采用FMCW结合反馈式校正方法的外差干涉前向出射气体池系统测量方法。由于反馈校正方法相对于软件重采样方法的测量系统简单,并且对于较大的干扰拍频能够满足调节的需要,因此,采用反馈式校正方法搭建气体池在线实时可视化测量和调节的软硬件系统,并实现对气体池的有效在线可视化测量和调节。在光程差为8.45m情况下在4.75m处存在的由于多径反射形成的拍频干扰,经过调节气体池的微调旋钮后去除了4.75m处干扰峰值。第三,为了进一步提高空间测量分辨率,针对激光器频率调谐带宽,利用光频域反射计（Optical Frequency Domain Reflection,OFDR）做光源,激光器的频率调谐范围从GHz增大到THz,并结合重采样方式首次实现了对气体池的前向出射高分辨率测量。校正前后得到激光器的频率调谐特性线性拟合残差从15.11GHz降低到1.97×10-4GHz,降低了5个数量级,空间分辨率从45.434mm提高到0.071mm,提高640倍。在气体池中实际光程位置约1575mm处,前向测量得到的空间分辨率0.152mm比OFDR后向测量方式的空间分辨率0.427mm高2倍以上,实现了对气体池的高分辨率测量。并且对MPC进行多次调节,采用波长调制吸收光谱测量气体浓度方法验证了调节的有效性。