伴随着工业化进程以及高精尖科学的不断发展,出于经济性和安全性的考虑,对生产生活中气体浓度的实时监测提出了更高的要求。相关的测试技术近些年得到迅速发展,而吸收光谱技术凭借其快速、准确、操作简便等优点迅速成为了研究热点,其中的可调谐半导体激光吸收光谱技术(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)更是成为了众多研究的焦点。现已广泛应用于诸如,电厂脱硝过程中氨的逃逸率测量、大气污染物监测以及航天工业中极低浓度的气体测量研究等领域,并取得了较好的效果。本文在吸收光谱理论以及谐波检测理论的基础上,对TDLAS技术进行了系统的阐述,通过数值模拟以及实验验证的方式完成了以下工作。首先,设计了适用于实验室条件的TDLAS实验方案,并选购、加工了实验平台组成部件。为证明该方法的优越性,引入传统的直接吸收法进行简单介绍、并通过实验的方式与其进行测量范围、精度的比较。并在此基础上引入怀特池的设计,使得有效光程延长至初始值的12倍,并直接应用到实验中。同时,通过对数据处理方法进行改进,中心频率6982.0678cm-1处低浓度CO2的测量准确性得到了明显改善。实验表明,当使用波长调制技术时,浓度低至100ppm,仍能进行准确测量,测量相对误差仅为2%。另外,为了进一步提高测量精度和灵敏度,本文对连续波衰荡光谱技术进行了初步研究,该方法具备多光程测量以及不受光强波动等因素影响的优点,在弱吸收条件下的气体检测领域有着较好应用前景。文中第五章着重对其测量的优越性进行了仿真验证,同时搭建了初步的实验平台,进行前期实验研究,得到了与仿真计算同样的结果。本文研究成果预期能够对弱吸收条件下气体浓度测量的研究与应用产生一定的促进作用。