大气是人类赖以生存的环境，其所含的各种粒子、分子以及原子不仅与大气气候的变化有着密切的关系，同时还影响着人类的健康以及生产生活。它们在大气中的含量以及空间分布是大气气候研究和气候预测的一个重要参量。而激光雷达是继微波雷达之后一种新型的探测技术，由于其具有高灵敏度及时空分辨能力等优点，已经被广泛应用于各种大气物质空间分布的探测。　　 微脉冲偏振激光雷达是一种可以用于区分大气中气溶胶粒子形态的米散射激光雷达，不仅可获得大气气溶胶粒子光学特性的时空分布，同时弥补了米散射激光雷达数据的不足。本文首先简要介绍了微脉冲偏振激光雷达的探测原理以及大气退偏振比和大气消光系数的反演方法。其次，设计并搭建了一套用于大气底层退偏振比探测的微脉冲偏振激光雷达实验系统，详细讨论了整个系统的主要结构参数的设计。并结合标准大气模型，数值模拟了该偏振激光雷达系统探测通道的信噪比，从理论上验证了系统的可行性。同时还详细讨论了微脉冲偏振激光雷达系统的组成结构和各个模块主要参数的选型。　　 利用搭建的实验系统对西安局部地区底层大气气溶胶粒子的空间分布进行了初步的实验观测，通过对实验数据进行反演处理，求解获得了该系统在斜程探测时大气消光系数和大气退偏振比的空间分布廓线。实验结果表明该微脉冲偏振激光雷达系统可以实现大气底层退偏振比和消光的探测。最后，从系统硬件结构配置以及大气中多次散射退偏振效应入手，分析讨论了影响探测结果的各种因素以及系统的改进措施，从而进一步提高系统的探测精度和探测能力。