氮氧化物 NO_y,包括 NO_x（NO+NO₂）,NO₃,HONO,HNO₃,N2O5,PNs（total peroxy nitrates, RO₂NO₂）,ANs （total alkyl nitrates, RONO₂）,和 aerosol nitrates等,作为大气中重要的污染物,对于O₃、OH和HO₂等自由基含量、光化学烟雾以及二次有机气溶胶的形成具有重要的影响。因此,实现氮氧化物的准确快速监测以及排放监管,是目前环境科学和大气化学重点关注的课题之一。本论文主要工作为发展光腔衰荡光谱（CRDS）方法探测大气中NO、NO₂、RNO₂（PNs+ANs）、NO₃。第一章主要介绍了相关大气化学的研究背景,NO、NO₂、RNO₂、NO₃参与的大气化学过程。简单分析了这些物质在大气中如何影响大气组分,改变空气质量的机制。还介绍了 NO₂的主要测量技术,并分析了各自优势以及局限性。最后,重点介绍了光腔衰荡光谱技术的发展历程及其测量原理。第二章介绍了基于405 nm半导体激光的双腔光腔衰荡光谱系统用于探测NO₂、RNO₂和NO,包括系统的结构、标定与检验。其NO₂的探测灵敏度度可以达到 0.09 ppbv（1 s）。第三章介绍了基于662 nm半导体激光的NO₃光腔衰荡光谱系统。其NO₃探测灵敏度达到了 1 pptv（1 s）。第四章中,我们利用405 nm双腔光腔衰荡光谱系统实现了 NO₂、RNO₂的监测,分析了监测过程中两次雾霾事件的可能原因,阐述了 NO₂、RNO₂对二次有机气溶胶的产生的影响。我们利用405 nm双腔光腔衰荡光谱系统,与商用的钼催化NO_x分析仪对比监测大气中了大气中的NO₂;评定了钼催化NO_x分析仪测定大气中NO₂的偏差大小以及来源。此外,我们分别利用405 nm和662 nm光腔衰荡光谱系统实现了对大气中NO和NO₃的连续监测。第五章对现有实验的进行了总结,并对未来后续的拓展研究做了分析。