环境污染问题是改革发展道路上必须面对的问题,也是跟工业发展密切相关的问题。污染物的准确检测是解决环境问题的第一步。经过几十年的发展,气体检测的应用需求也不断升级,正逐步向高精度、高响应速度、高适应性的方向发展。为了适应这一发展态势,可调谐半导体激光吸收光谱技术高速发展,在大气污染物检测,电厂脱硝过程监测及其他工业气体检测领域已有广泛的应用。本文从吸收光谱理论出发,阐述了 TDLAS技术的基本原理,对直接吸收法和波长调制法两种常用的测量方法进行理论推导,得到了二次谐波表达式及一次谐波归一化二次谐波的2f/1f表达式。以CO2在1572nm附近的吸收峰为研究对象,搭建CO2气体测量实验平台,对实验元件的选型进行了详细介绍。在理论推导和实验系统的基础上在Simulink平台搭建了 TDLAS仿真模型,基于仿真模型对二次谐波及免标定2f/1f信号进行模拟,得到符合理论推导的仿真结果;基于实验平台对C02进行直接吸收测量,通过修正线型函数积分范围优化了直接吸收法测量精度;采用奇异值分解法对实验系统噪声进行分析,得到了去除高频噪声信号的二次谐波信号,提高了实验系统的信噪比。