风是数值天气预报和气候研究中最重要的参数之一。对流层三维风场的准确测量对数值天气预报、季节到年度气候预报和大气动力学、热力学研究以及与全球气候状态有关的水、化学和气溶胶圈的研究极为重要。此外，准确实时的风场数据可为航空器的起飞和着陆提供安全保障、提高导弹轨道预测的准确性等。　　 与其它风场测量手段相比，直接探测多普勒测风激光雷达是目前唯一能够实现对全球范围的三维风场进行高精度、高时空分辨率探测的工具。而基于Fabry-Perot标准具的双边缘技术是迄今比较成熟和有效的直接多普勒探测方法，它能够实现从地面到平流层范围的风场探测。　　 本论文第三章围绕自行研制的国内首台基于双Fabry-Perot标准具的米散射测风激光雷达系统展开。首先，在对米散射测风激光雷达的探测原理深入分析的基础上，根据探测指标，详细优化设计了米散射测风激光雷达的关键技术参数。然后，针对雷达系统原有结构存在的问题作了全面的改造，提高了系统的探测信噪比和光学鉴频器的多普勒响应函数的稳定性和准确性，使雷达系统在整体性能上有了较大的提高。接着，详细分析了影响米散射测风激光雷达系统性能的关键因素，提出了相应的解决方案。最后，通过对米散射测风激光雷达与微波雷达及系留探空系统的对比实验结果和长期探测结果的详细分析讨论，定量得出了雷达系统的实际风场探测精度，并实验论证了系统具有良好的性能。　　 本论文第四章围绕正在研制的国内首台基于三通道Fabry-Perot标准具的瑞利散射测风激光雷达系统展开。首先，在对瑞利散射测风激光雷达的探测原理深入分析的基础上，根据探测指标，详细设计了瑞利散射测风激光雷达系统的各个单元，并且研制了一台瑞利散射测风激光雷达接收机。然后，对瑞利散射测风激光雷达的探测性能进行了仿真，结果表明风速测量精度可以达到探测指标要求。此外，还对Fabry-Perot标准具的性能作了详细的分析。接着，提出了瑞利散射测JxL激光雷达接收机频率校准方法，并自行研制了一台测风激光雷达多普勒校准仪。最后，在详细分析了影响瑞利散射测风激光雷达风场反演精度因素的基础上，提出了同时反演风速和大气温度的非线性迭代方法。