临近空间是距地表20～100 km范围内的大气区域，覆盖平流层、中间层和低热层，是传统航空和航天的过度区域。临近空间是国防民用领域的理想飞行区域，对该区域大气环境参数的探测具有非常重要的应用价值。差分吸收激光雷达是一种主动遥感技术，在星载、机载和地基大气探测中得到较广泛的应用。将差分吸收激光雷达与掩星探测模式相结合，由于采用主动光源，可以自由选择探测波段，而激光器线宽极窄的优势，可以实现超高光谱分辨率的大气吸收谱探测，并提高数据反演精度。　　论文围绕掩星模式的差分吸收激光雷达探测方法，对临近空间大气温压廓线的探测做了理论分析，选择近红外波段的氧气吸收谱线进行探测，和中红外波段相比，工作在近红外波段降低了激光器和探测器的研制难度。同时氧气是大气的主要气体成分，在中性大气中比例稳定，能提高大气密度的探测精度，相比选用其他特征气体进行探测，具有更强的实际应用价值。本文搭建了一套频率线性扫描差分吸收激光雷达实验系统，研究了实验系统涉及的声光驱动电路设计，基频光的脉冲整形技术、基频光功率稳定技术和基于PPLN晶体的非线性频率转换等关键技术，并进行了基于光学平台的多通道气体池实验，实验测试结果和根据HITRAN数据库计算得到的曲线吻合较好。　　论文的创新点主要有以下几个方面:　　(1)讨论了星载临近空间大气环境探测方法，研究了基于掩星探测模式的差分吸收激光雷达探测临近空间温压廓线的可行性，提出了一种掩星探测模式的基于近红外氧气吸收光谱特征频率线性扫描的差分吸收激光雷达探测方法。　　(2)搭建了一套频率线性扫描差分吸收激光雷达实验系统，将脉冲整形技术应用在1530 nm激光倍频到765 nm激光的非线性频率转换中，研究了通过脉冲整形使光纤放大器产生方波和高斯波形的脉冲激光以提高二倍频的效率，在高斯波形的情况下实现了34％的非线性频率转换效率。使用多通道气体池进行了光学平台试验，实验测试结果和根据HITRAN数据库计算得到的结果吻合较好。