空气温度是气象问题研究中极为重要的一个气象参数。空气温度的准确测量对研究全球温室效应、气候调研、军事气象预测等方面具有深远的意义。为了克服常用空气温度测量方法易受地面辐射和太阳辐射影响的问题,提出采用激光雷达扫描散射谱的方法实现空气温度的反演。本论文在前期搭建的F-P扫描干涉仪的高光谱激光雷达温度探测系统基础上,完成了高光谱激光雷达测温系统参数标定实验和室内定点温度探测实验工作。首先以输出波长为532nm的小型连续型激光器为光源,完成了 F-P扫描干涉仪的性能参数定标实验,通过优化光路及改变F-P扫描干涉仪的入射角度对F-P扫描干涉仪的半高全宽(FWHM)进行了标定。实验还标定了 F-P扫描干涉仪的自由光谱范围(FSR)以及当扫描范围为一个FSR时扫描干涉仪的驱动电压幅值大小,以确保干涉仪能够有效的扫描瑞利-布里渊(Rayleigh-Brillouin)散射谱信号。然后,通过理论计算得到当温度每变化1℃时,F-P扫描干涉仪的透过率谱线将漂移2.1GHz左右,为了进一步减小温度对F-P扫描干涉仪性能的影响,本文对前期所搭建的温控系统进行了适当的优化,采用上位机软件实时监测温控系统数据,结果显示其控温性能显著提升。通过F-P扫描干涉仪的温控系统,验证了当温度每变化1℃时,F-P扫描干涉仪的透过率谱线将漂移2.11GHz左右,与理论值一致。本文还进行了散射池定标实验,通过实验对Nd:YAG固体脉冲激光器(355nm)进行了光谱扫描,得到不同频率处的激光能量的比重,为后期Mie信号的处理提供支持。完成了散射池恒压变温条件下的扫描散射光谱实验,通过与实际温度数据比对,完成了系统误差校正。最后,在固定气压的前提下,针对实验室内不同温度条件,扫描得到室内定点位置处激光瑞利-布里渊侧向散射谱信号,并完成了温度数据的反演,反演结果与TentiS6模型数据匹配良好。