差分吸收光谱技术(DOAS)由于具备高灵敏度、高分辨率、多组分和快速监测等优势,逐渐成为大气污染在线监测的一种新型方法。文中在讨论DOAS系统组成的基础上,对光接收装置中的聚光系统和光纤方面提出了相关设计与改进,并对如何提高光信号强度和信噪比做了进一步讨论。实际计算和测量结果表明：所设计的监测系统大大增强了光信号强度和提高信噪比,同时在降低差分吸收光谱技术中的最低检出浓度方面也有很好的效果。 在差分吸收光谱技术中的光谱分析时,光谱慢变化部分拟合结果的真实性尤为关键。在光谱处理过程中,提出了两种方法来拟合从而去除光谱慢变化部分,一是结合非对称最小二乘法与傅立叶变换来解析气体吸收光谱的方法。气体的吸收光谱经傅立叶变换后,在频谱的基础上,借助非对称最小二乘法拟合出频谱中对应于吸收光谱中慢变化部分的基线,从而达到去除慢变化的目的。二是傅立叶变换后的频谱中低频部分对应的是原始光谱中的慢变化部分,而噪音谱主要集中在频谱的高频部分,即可以通过截取频率段来去除光谱中的慢变换和噪音部分。通过分析,两种方法都可以很好的拟合出原始光谱中的慢变化部分,在去除噪音影响,提高信噪比方面有很好的作用。 根据气体的吸收光谱具有明显的周期性的特性,在数据分析过程中,发现这样一个规律：在气体吸收光谱经傅立叶变换后的频谱图中,其对应特征频率的幅值与气体浓度成明显的线性对应关系。因此,提出一种新的差分吸收光谱浓度解析方法,即利用气体吸收光谱傅立叶变换后其对应特征频率的幅值与浓度的关系,建立一个浓度反演计算的线性关系式,从而由气体吸收光谱傅立叶变换后特征频率的幅值直接求出气体的浓度。 本文主要介绍了利用国产硬件和加工相关配件,组装了一套差分吸收光谱仪器并成功对大气中污染物进行了监测。在光谱数据和气体浓度反演计算方面提出了新方法,并设计和编写了相关的光谱数据处理程序。