可调谐二极管激光吸收光谱技术(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)具有高灵敏度、高分辨率及快速响应等优点，通过扫描被测气体的特征吸收波长，结合波长调制技术及与其他光谱技术联用(包括长程吸收技术及光声技术等)，可实现对待测气体的高灵敏探测。已广泛应用于大气科学、光谱学、环境检测、气体参数分析、工业过程控制等众多领域。　　 论文主要工作是基于数字频率锁定技术在近红外二极管激光吸收光谱气体实时探测中的应用及优化。论文主要工作包括以下几个方面：　　 首先利用Lab-VIEW实现了软件数字锁相和数字PID的编译，将激光器锁定在待测气体的吸收峰上，从而建立了一套基于数字频率锁定技术的痕量气体实时监测系统。采用1.396μm的DFB半导体激光器作为光源，选择空气中的水汽作为研究对象，对系统性能进行了测试和分析。结果表明，该系统可以将激光器波长稳定在±0.001cm-1范围内，对激光器的漂移起到了较好的抑制作用，系统使用四次谐波测量时的检测限低于9ppm，可以满足环境空气中水汽的长时间监测。　　 其次，利用上述频率锁定技术结合100m长程吸收池，采用1.65μm的DFB半导体激光器作为光源，实现了对空气中甲烷的实时探测，为了提高系统的信噪比，实验中还引入了Kalman实时滤波技术，使用二次谐波测量时的检测限约为18ppb。作为扩展应用，分析了使用2个已锁定的1.65μm DFB半导体激光器通过合束来提高系统检测限的可行性。　　 最后通过把数字频率锁定技术和增强型石英音叉光声光谱技术(QEPAS)相结合，对空气中的水汽进行了测量，实验结果表明系统检测限可达1ppm，同时还就环境温度变化对系统的影响进行了分析和校正。