混合气体浓度、温度实时监测对于确保工业生产安全、经济及环保具有重要意义。在现阶段,通过单一测量方法同时实现多物理场测量都存在各自的技术难题。本文通过结合声学及可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)理论,提出了基于声光融合的气体温度场浓度场同时重建的新方法。本文主要研究内容如下：(1)探讨了声学法测温理论,利用温度和当地声速的函数关系,分别结合ART、Tikhonov正则化及指数SVD反演算法,完成了待测区域温度场重建,并对比重建均方根误差大小得出指数SVD算法重建效果最优。为了进一步提高重建精度,利用粒子群算法对传感器进行优化布置,并提出有效穿越网格数来判断敏感场优劣,得到了较为满意的结果。(2)对激光线强、线型函数两个重要的光学参数做了重点研究,并依此阐述了利用TDLAS测量温度及浓度的原理。选取C02吸收光谱,对重建区域二维浓度场进行了仿真。(3)在声学及光学测量原理基础上,提出了声光融合重建气体温度场、浓度场新理论。即利用求固定激光吸收系数及声速在温度、浓度面上的投影交点的方法确定对应的气体浓度、温度。利用该理论实现了被测区域气体温度场浓度场同时重建仿真,并对理论仿真结果的系统误差做了详细的分析。(4)搭建了基于TDLAS浓度单路测量平台。选取中心波长为1572.3nm的C02吸收光谱来对C02浓度进行测量。对数据处理中初始光强及吸收谱的拟合做了一定对比改进,得到了较精确的测量结果,能够满足工业测量要求。