大气风场和温度场是大气探测的重要指标,精确可靠的风温分布数据不仅可以提供精准的气象预报从而大幅度提高飞行器安全性,探测结果应用于科学研究领域还可以推动探测仪器的技术革新。激光雷达相比于传统的风场、温度场测量方法,具有高时空分辨率等特性,可作为大气探测的最佳手段。在测风测温激光雷达的接收装置中,Fizeau干涉仪相比条纹技术常用的Fabry-Perot标准具,由于可产生能够替代环状条纹的线型条纹而不需要进行频率扫描,可以直接配合线列探测器来完成对线型条纹位置和形状变化的探测从而计算得到风速和温度大小。基于以上背景,本研究主要工作内容如下:（1）基于Fizeau干涉仪和Gate ICCD阵列探测器设计了一套新型激光雷达接收装置来实现大气风场和温度的同时探测。精确的风场和温度数据可以通过解析由Tenti S6模型表达的瑞利布里渊散射谱线来获得;（2）基于设计好的系统和1976年美国标准大气模型开展了仿真研究,结果展示了Gate ICCD通道数与风温探测精确度的变化关系,即随着选取的通道数增大,测量误差将出现先减小后增大的趋势。因此,得出了对于一定的功率孔径积,存在着一个最佳的探测器通道数范围的结论;（3）通过对设计系统的参数优化和多次模拟,在积分时间为1 min,垂直距离分辨率为30 m的理想模拟情况下,得到了0.01 K的温度偏差和不超过0.2 m/s的风速偏差;（4）本研究对德国航天中心对流层测温实验系统进行了改进,提供了一种通过改进探测器通道数来大幅度减小测量偏差的手段。此系统平均测量时间短且布置紧凑、稳定,本研究给出的系统设计和同时探测方法可为未来地基、机载乃至星载激光雷达提供改进参考。