当前环境污染已越来越严重地影响到了生态的平衡以及人类的健康和安全,开展对环境空气中的痕量污染气体的监测研究具有迫切意义。在环境监测领域,传统的方法是用点采样的湿式化学法,这些方法采样时间长,过程复杂、系统不易更新,而光谱学方法特别是可调谐二极管激光吸收光谱学方法(TDLAS)具有快速、高灵敏度、高选择性、可实现在线连续监测等优势。研究基于近红外可调谐二极管激光器的激光吸收光谱技术用于对痕量污染气体的自动连续监测具有重要意义。本文研究了可调谐二极管激光吸收光谱技术的原理及将其应用于对痕量气体检测的实验技术。利用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)研究了准连续二极管激光器的温度和电流调谐特性。针对激光器的输出激光发散角大的特点,设计了准直器并得到了1mrad的准直效果。基于函数发生器设计编制了准连续二极管激光器的调制信号和锁相参考信号,实现了激光器在准连续工作模式下波长大范围自动连续调谐。结合多光程吸收池和锁相放大技术,构建了TDLAS实验系统。在二极管激光器的温度15℃和17.5℃下,以不同浓度的甲烷为目标气体,分析了光谱数据的预处理方法,研究了直接吸收信号和二次谐波信号的特性及其与气体浓度的关系,吸收谱的二次谐波信号与其对应的气体浓度值之间呈较好的线性关系。通过对低浓度甲烷气体的测量,分析了实验系统的检测灵敏度,该系统对甲烷的测量极限为ppm量级。论文还分析了系统噪声来源。