随着全球经济的快速发展，环境问题成为了大家越来越关注的话题。我国自20世纪以来，工业的迅速发展，消耗的煤炭量也是逐年递增，造成环境质量急剧恶，例如工业废气中排放的CO、CO2和NO化合物等是造成空气质量下降的主要因素。近年来人们生活水平的提高，家用轿车作为一种便捷的交通工具也开始逐渐走入千家万户，而汽车排放的尾气也从侧面加大了环境的负担。如何准确的检测和分析污染物的来源并制定合理的措施变得十分重要，在“十一五”规划中我国根据科学发展观的要求提出“节能减排”和“低碳生活”的理念。在环境的治理中，发展各种高灵敏度的气体检测仪器，检测各种浓度低、有毒有害的气体是十分重要的。
　　本文的重要工作是以吸收光谱技术为基础建立一套准确稳定的检测系统，最终能够达到长时间的测量稳定性。根据Hitran数据库中的CO2谱线信息，系统采用了波长2.73μm的半导体激光器，选择波数在3663.85cm-1处的CO2的吸收峰作为测量对象，该波段可以避免其他气体的干扰。实验中使用波长调制技术结合激光稳频分别测量了四组数据(2?、2?/1?、2?-lock和2?/1?-lock)，在10h内激光频率锁定时2?/1?的测量精度达到0.276%，比未锁定时提高了2.5倍，根据Allan方差的分析结果，采用2?/1?方法在频率锁定时的最佳积分时间达到210s，探测极限达到4.24×10-5。
　　论文的主要工作是围绕检测系统的搭建和实验测试，包括：(1)中空光纤气池的密闭性设计、搭建和优化，激光与光纤耦合光路的设计及优化。(2)系统中气路的设计，包括参考腔内参考气体的压力和浓度控制，以及测量时中空光纤气池内待测气体的浓度配比、压力和流速控制，保证长时间测量过程中气体浓度的准确性。
　　(3)对激光稳频控制部分的锁定实验和参数优化，并对锁定后稳频系统的稳定性的分析测试。为了测试激光频率的稳频效果，实验中连续测量10小时，然后与不锁的情况做对比。