光学在线检测技术已被美国环保署(USEPA)和欧洲环境保护署(EEPA)认可作为气体检测的技术标准之一。可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术利用二极管激光器的波长调谐特性,通过扫描被测气体的特征吸收波长,结合波长调制技术和长光程技术,可实现对待测气体的高灵敏探测。已广泛应用于大气科学、光谱学、环境检测、气体参数分析、工业过程控制等众多领域。　　 论文的主要工作是TDLAS技术在工业有毒有害气体在线检测中的应用和信号的优化及处理方法研究。主要包括以下几个方面:　　 首先,叙述了TDLAS技术中采用的直接吸收光谱法、波长调制光谱法的原理,并对吸收线选择和检测极限进行了阐述。　　 其次,根据TDLAS的要求搭建了完整的实验系统,同时针对光学干涉噪声、模拟电路板噪声、激光器波长漂移和光强波动以及温度影响等因素,完成了低通滤波、数字电路转化、闭环锁线控制,谐波比值法及光强电路提取法、温度补偿方法等的系统完善和优化研究。同时,采用了包括数字平均、非线性最小二乘法、五点三次平均、滑动滤波、Kalman滤波、α-β-γ滤波技术等在内的多种数字信号处理技术对信号进行有效提取,同时比较了各种不同处理方法的优缺点,并选择了合适的数字处理技术实际应用到了现场试验样机的优化。　　 第三,为了提高系统的竞争力和不同的适应环境要求,介绍了包括管道式、开放式、点分布式监测系统和分时锯齿方法、光开关法、多频正弦调制方法的多组分气体检测的研究工作,并开发完成了相应的配套软件。　　 最后,分别介绍了无组织污染源排放和工矿管道气体的外场实验情况,开展了气体H2S、HC1、HF等工业排放有毒气体的原位在线测量。外场试验结果验证了检测方法的可行性,为下一步的排放总量反演实验计划奠定了基础。