随着城市化和工业化的进程不断加快,氮氧化物的排放严重威胁到人类健康。其中,一氧化氮会导致对流层大气化学反应产生一系列复杂的影响,引起光化学烟雾、对流层臭氧增加、酸沉降、硝酸盐气溶胶以及硫酸盐的形成。一氧化氮作为各类环境问题的元凶,长期以来一直是人们研究的热点。不仅如此,一氧化氮在医疗诊断中也发挥着重要的作用。随着气体检测技术的不断发展,一氧化氮的生物学功能逐渐被挖掘出来,包括血管张力调节、炎症反应调节、神经传递、免疫调节、刺激促炎细胞因子表达和抗菌作用。一氧化氮在眼表疾病、肺癌、哮喘、慢性阻塞肺病等疾病诊断中均体现出重要的价值,但目前的一氧化氮检测技术所存在的灵敏度低、结构复杂、价格昂贵、校准难等问题严重影响其发展。因此,研制出灵敏度高、结构简单、成本低、无需校准的一氧化氮检测设备迫在眉睫。可调谐激光吸收光谱（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS）技术具有实验装置简单、灵敏度高、响应速度快、气体选择性高、系统稳定性强等特点,一直以来都是各个气体浓度检测领域研究的热点,经过几十年的发展,基于TDLAS技术的气体检测装置不断涌现。据此,本文采用TDLAS技术搭建了一套一氧化氮检测系统,并对系统进行详细研究。论文的总体安排:（1）介绍了TDLAS检测气体浓度的基本原理。（2）基于HITRAN2008数据库对一氧化氮线强分布情况进行分析,在一氧化氮的基频带（5.2μm附近）吸收谱线线强最大。对一氧化氮在基频带的吸收谱线进行模拟,以人体呼出气体的检测环境为例,其中水气（6%）和二氧化碳（5%）会对一氧化氮的吸收谱线产生影响。因此,选择不受水气和二氧化碳干扰的吸收谱线,最终选择使用波长在1900.07 cm-1的基频带双R（6.5）吸收谱线进行一氧化氮浓度检测。（3）基于量子级联激光吸收光谱（Quantum Cascade Laser Absorption Spectroscopy,QCLAS）技术搭建一氧化氮检测系统。考虑激光器成本、功率以及集成等因素,采用分布反馈式连续波单模量子级联激光器,其波长可调谐范围为1899.33～1906.21 cm-1,输出功率最大可达16.54 m W,搭配使用峰值响应在5～6μm的半导体冷却型碲镉汞中红外探测器;为提高检测灵敏度,使用自主研制的Herriott光学多通池,其结构紧凑、体积小,光程为26.88 m,同时集成了压力传感器和温湿度传感器,便于实验条件的监测。（4）通过一氧化氮标准气体的检测实验确定出系统最佳压力为0.3 atm,最佳调制振幅为0.029 cm-1;使用质量流量计配制不同浓度的一氧化氮气体,对一氧化氮浓度进行定标,线性度为99.99%,检测灵敏度为5.71 ppm/V;随后将系统连续运行8 h后进行Allan方差分析,得出在9.20 s的最佳积分时间,系统检测极限为12.05 ppb。（5）对1名健康志愿者在1 h内进行5次呼出一氧化氮检测,检测峰值平均值为0.43 V,表明了本系统用于检测人体呼出一氧化氮的可行性。本文成功研制了一套基于QCLAS的高灵敏度和高精准度一氧化氮检测系统,可广泛应用于各类环境中痕量一氧化氮的检测,并为今后呼出一氧化氮检测在临床诊断中的应用研究打下一定的基础。