全文分为三篇。　　 第一篇是综述部分。叙述了激光雷达大气探测的物理基础、激光雷达的基本结构和各单元的工作原理，介绍了国内外激光雷达的发展动态。概括了大气温度的分布特点及其变化趋势，阐述了它与大气物理及动力过程和重要大气成份之间的重要关系，简要叙述了转动拉曼激光雷达探测大气温度的优势。　　 第二篇是探测对流层低层大气温度的转动拉曼散射激光雷达的研制部分。首先叙述了该激光雷达的探测原理，探测方程、技术上的难点和方案的选择；其次，在激光雷达研制中对双光栅单色仪选择不同的参数作了详尽的模拟计算；接着，给出了接收的大气回波信号的数值模拟计算结果；最后，在数值模拟计算的基础上，设计了一套转动拉曼散射激光雷达系统方案，并分析了温度测量误差。　　 第三篇是本人在其它方面的工作。Nd∶YAG四倍频激光泵浦D2的受激拉曼散射实验研究，得出具有较高的输出能量转化效率和能量稳定性的二阶斯托克斯光，可作为差分吸收雷达探测O3时的一个波长。