高超声速飞行器在高速飞行时由于气动加热会在结构表面产生上千摄氏度的高温。由于热效应的作用，高温引起材料物理性能发生变化，结构各部分温度不均匀产生热应力，都会改变结构的振动特性。因此研究热环境下结构振动模态对结构动力学建模和计算、颤振分析等都具有重要意义。在目前热模态试验中，对于振动信号大多数采用传统的接触式测量方法，使用专用的耐高温加速度传感器或者用引伸杆将振动信号传递至常温环境。这种接触测量方法受到所用耐高温传感器的工作温度限制，也会因引伸杆本身受到热环境的影响而导致振动测量的误差。本文以热环境下基础激励的单自由度振子为研究对象，探索了一种基于激光非接触测量的热模态试验方法。本文主要工作有：（1）分析了有关热辐射和激光非接触测振的相关理论，推导了基础激励下速度和加速度之间的运动传递率公式，并讨论了从传递率曲线中识别结构固有频率的方法。（2）设计了基于激光非接触测振方式的热模态试验方案。采用石英灯辐射加热的形式，设计了室温至1200℃的热环境高温箱。用激光测振仪采集热环境下试件振动响应信号，通过测量基础激励下夹具的运动传递率，完成了对该热模态试验方案可行性的验证。（3）研究了试验中出现的噪声干扰问题。从试件表面特征、热辐射光、热空气介质三个方面分析噪声干扰来源，讨论了消除热模态试验中干扰的方法。总之，激光测振技术具有无接触、动态范围和测试精度高、测量方便快捷的特点，本文将激光非接触方法应用于热环境下的振动信号测试，具有重要的工程应用价值。