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可调谐激光吸收光谱（TDLAS）技术自二十一世纪起常用于气体检测,然而某些气体在线强较弱或者低压、低浓度条件下,吸收信号微弱,信噪比高,检测精度低。目前主要提升检测结果信噪比的手段有:从信号谐波入手的波长调制法、从光程入手的多光程吸收法。根据Beer-Lambert定律,提升吸收光程能有效提升吸收信号强度。其中多光程吸收法所采用的技术包括White池、Herriott池、衰荡腔等。由于Herriott池稳定、结构简单的特征,本文采用该结构作为延长光程的方法,仿真并设计了一种基于Herriott池结构的一体化多光程测量系统。本文在国内外研究成果的基础上,针对普遍多光程系统光程短、气密性差、不可便携的问题进行了研究和改进,并进行了实验检测。研究内容和结论包括:1、根据Beer-lambert定律以及Herriott反射池原理,推导了光线在Herriott池中光线反射的通项表达式,研究了反射次数与入射角度、镜间距、球面镜焦距以及入射位置的关系。2、仿真并建立了一套一体化多光程高精度气体检测系统,系统总光程20.28m,单程长204mm,总计光线反射次数100次,系统在近真空条件下漏气率为56Pa/h,在低压条件下（10kPa）漏气率为15Pa/h。系统集成在5U机箱中,并安装了参考光路。系统自带稳流器,能够自动检测系统内气室压力,并且整合了BNC数据接口、FC光线接口以及球型截止阀,可实现直接测量,能够适应各种气体检测并输出数据。3、利用直接吸收法分别对2005ppm标准NH3气体以及空气中水蒸气浓度进行了在线测量,并对测量结果进行了讨论和分析,得到了各测量方法的测量精度及应用范围:1)2005ppm标准NH3气体检测结果为1946.5ppm,相较标准气体相对误差为2.9%;2)同时将系统测量结果与普通气室测量结果进行了对比,普通气室标准2005ppmNH3测量结果为2754.4ppm,相较标准气体相对误差为37.4%;3)对空气中的水蒸气浓度进行了检测,检测结果为24461.9ppm;以1s为采集周期,每个采集周期采集16组数据平均输出,总共采集1小时总计3600组数据,依据Allan方差进行检测精度计算,系统检测精度为68.4e-3ppm。事实证明,该系统能有效提升同条件下光谱吸收,提升吸收信号信噪比,降低测量误差,能对微量气体或低压弱谱线强度下气体浓度精确测量。同时该系统不需要光路调节,只需简单充抽气,调节激光控制器即可测量,非常适合微量气体实地测量。