CO₂气体作为科研生产以及日常生活中必不可少的气体,越来越受到人们的关注,随之而来对CO₂气体检测技术的需求也在日益增长。TDLAS气体检测技术作为一种新兴技术,具有检测精度高、可靠性高、无损耗检测、不易受外界干扰、可在恶劣条件下稳定工作等众多优点,有着非常好的应用前景。本文从TDLAS气体检测技术的理论基础出发,深入分析了气体吸收光谱的产生原因,对气体吸收谱的谱线函数进行了详细的理论性分析,进一步对TDLAS气体检测技术中的波长调制技术及二次谐波检测技术的进行了数学推导,从理论上解释了TDLAS技术的实现过程,为实际应用TDLAS技术进行气体检测提供了理论依据。基于对TDLAS技术的理论探讨基础上,完成了TDLAS气体检测技术的完整仿真工作,将TDLAS气体检测过程的每个环节进行了深入的仿真研究,并实现了TDLAS技术的硬件平台仿真工作。在理论与仿真的指导下,选取合适的可调谐半导体激光器、光电探测器以及锁相放大器等器件,设计了相关的电路及光学结构,构建了一套完整的TDLAS型CO₂气体检测系统。最后将所组建的TDLAS型CO₂气体检测系统进行测试,对该TDLAS型CO₂气体检测系统的各项性能指标进行了详细分析。