大气风场的探测对工农业生产、航空航天、气候研究等应用领域都有非常重要的作用。多普勒测风激光雷达作为主动探测大气风场的重要手段,具有高时空分辨率的特点,主要包括相干探测和直接探测。目前直接探测技术是国内外研究的热点。　　论文选用Mach-Zehnder干涉仪作为测风激光雷达系统的鉴频器,分别对能量探测和条纹探测两种探测方式下的Mach-Zehnder干涉仪测风激光雷达系统风速探测原理进行了分析,优化基于Mach-Zehnder干涉仪的测风激光雷达系统。重点分析了激光发射系统、鉴频系统以及特定风速误差范围内允许的Mach-Zehnder干涉仪参数误差容限。根据标准大气模型,对所设计Mach-Zehnder干涉仪测风激光雷达系统灵敏度、信噪比、风速误差进行仿真分析,为实验系统的搭建做好理论基础。　　针对本课题采用的Mach-Zehnder干涉仪光路分布,提出了一种便于调节、有效的Mach-Zehnder干涉仪调节方法。通过能量探测和条纹探测两种方式进行鉴频验证。能量探测方式下,对多普勒频移量以及风速进行了反演分析;条纹探测采用工业照相机对干涉条纹进行拍摄,并对拍摄到的图像进行图像数值分析;两种方法均可证明所搭建的鉴频系统可以用于测风激光雷达系统。　　针对实验中搭建的测风激光雷达系统,采用模拟风速系统产生线速度(最大线速度为10.47m/s)引起多普勒频移,设计了一套风速校正系统,对测风系统的灵敏度进行校正,完成模拟大气风场系统的设计及构建,满足风场探测要求。