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全球环境的日益恶化，严重影响了人类社会的可持续发展，世界各个国家积极采取办法应对，不仅要遏制污染源的排放，更要加强对于污染气体的检测工作。检测污染气体的方法主要包括化学方法和光学方法。由于化学方法的测量范围小，反应慢，不能直接深入检测污染气体等缺点，越来越多的国家和企业采用光学检测办法。为了提高测量精度，降低检测成本，提高系统稳定性，我们将采用腔增强技术和关联光谱技术相结合的办法，利用廉价的多模半导体激光器作为光源，开创一种新的检测技术。本文通过对空气中氧气的检测验证了这种新技术的可行性，并且从理论上给予了证明。 本文首先介绍了腔增强二极管激光关联光谱技术的基本原理，并且给出了具体的检测气体浓度的表达式，分析了可延长倍数以及最小可探测灵敏度。考虑了在空气中气体检测的线型展宽问题，以及各种线型展宽对应的具体表达式，为后期处理吸收信号以及相应的理论模拟提供了理论指导。 通过实验光路的搭建与设备参数的调节，选择最佳的实验参数进行实验数据的采集。采用正轴和离轴两种检测方案，对于如何消除干涉进行了多种办法的尝试。由于空气中氧气浓度比较大，会出现吸收饱和等现象，所以在测量过程中，通过控制腔长，保证测量的准确性，并且利用吸收信号与腔长的线性关系，推得腔长为40 cm时的直接吸收信号最小可探测灵敏度为188 ppm，而采用波长调制技术可以使我们的最小可探测灵敏度达到22 ppm。 本文还对于实验数据的处理采用不同的方法，验证哪种办法更加贴合理论数据。通过对无吸收基线光强信号的采集与处理，开发了基于无吸收信号与吸收线型相结合的基线拟合办法；通过比较不同吸收峰的直接吸收信号的面积比与峰值比，得到面积比更加适用于较强吸收与噪声较大的情况，而峰值比则在吸收较低的时候更加贴合理论。 最后，我们研究了在理论条件下，通过给出相同的初始光强和给定实验上的合理参数，来验证实验数据的准确性。利用已有的HITRAN数据库的信息通过理论模拟来判定实验中所测吸收谱线的归属。并且经过进一步验证得出模拟信号与实验信号误差的来源，并给出了合理的解释。