在石油等工业原料的开采中极有可能产生剧毒的硫化氢气体,气体一旦泄露不仅会腐蚀工业材料、遇明火发生爆炸,还会给人体带来巨大的伤害,甚至造成死亡。可调谐半导体激光吸收光谱检测技术(TDLAS)作为一种新型检测技术,具有响应快、适应能力强等优势,可在恶劣条件下实现硫化氢气体浓度的实时测量。对TDLAS检测技术的理论基础进行研究,深入分析了气体分子吸收的原理、光谱的产生及吸收谱的谱线函数,对硫化氢气体的吸收谱线进行详细分析,最终选取了1.578μm作为硫化氢气体的吸收波长。并由朗伯-比尔定律结合波长调制技术和谐波检测技术,进行详细分析和数学推导,为检测系统的研究提供完善的理论依据。在理论研究的基础上完成了整个系统仿真,将仿真过程分为独立的环节,对各个环节进行仿真分析,并加入干扰噪声进行仿真性能的测试。仿真结果验证了技术的可行性,对于系统的设计具有重要的指导作用。对硫化氢气体检测系统进行设计,并从滤除噪声和增大信号强度两方面对各模块进行优化。系统设计主要包括光源控制模块中激光器的选择、驱动以及温度控制,气体吸收模块中F-P滤光片和气体吸收池设计,信号接收模块中光电探测器的选择和预处理及锁相放大器的设计,以及人机交互系统的设计。特别地,在对长光程气体吸收池进行设计的基础上,为了满足系统小型化的需求并提高利用率,设计了一款双光程的气体吸收池,可实现两种光程的选择,满足不同环境下硫化氢气体检测的不同精度要求,也可用于混合气体的检测。此外对数字锁相放大器进行设计,使用算法来完成二次谐波的提取,其解决了传统模拟锁相放大器带来的误差问题,成本低体积小,维护也更加方便灵活。最后对所设计的硫化氢检测系统进行标定,并从系统误差和稳定性两个方面对整个系统进行分析。经过实验可以得出,该气体检测系统在所测浓度范围内的检测误差在2%以内,且具有良好的稳定性,满足硫化氢气体检测的要求。