突变风场往往令人猝不及防，很多情况下给人类活动带来巨大危害，尤其是晴空下小尺度的风切变，利用传统的微波雷达进行探测其准确性不足以满足要求。激光测风雷达具有更高的探测精度和空间分辨率，可与微波相结合更好的实现时空的风场探测。本文针对探测对象和探测方法进行了理论分析、数据仿真和试验研究。首先，从环境特点出发进行了探测体制的分析和激光雷达波段的选取，确定了1.55m相干探测体制；然后，研究了对飞机造成较大影响的几种危害风场的分类，建立了风场的物理模型，并进行了数学仿真，一定程度上再现了风场的结构；最后，对外差探测方式进行了细致的研究，从提高外差探测系统信噪比的角度，研究了不同因素对外差效率的影响、平衡式探测的原理和本振光功率对信噪比的影响，建立1.55m相干探测试验系统，分别进行了最佳本振光功率试验和平衡式探测与单元探测对比试验，得到试验结果与理论分析相一致。