差分吸收激光雷达系统可用于精确探测大气微量组分浓度，是监测获取温室气体时空分布的重要手段及发展趋势。本文对地基差分吸收激光雷达相关技术的研究，将为该技术的进一步研究应用提供借鉴，对未来的机载探测具有重要意义。论文首先介绍了国内外大气探测激光雷达的发展动态。阐述了差分吸收激光雷达（DIAL）探测大气微量组分浓度的基本原理，并基于此给出了连续波差分吸收激光雷达（CW DIAL）系统的雷达方程。针对探测对流层底部大气二氧化碳时空分布的应用需求，给出了幅度调制连续波差分吸收激光雷达（AMCWDIAL）原理样机的硬件及软件设计框图。论文围绕连续波系统（CW）中有别于脉冲波系统（PW）的关键技术展开研究，主要研究内容为：a）连续波系统中差分波长对、调制频率、数据采集等相关参数的选择及依据；b）分析对比了由于累积平均次序不同而带来的三种反演方法对信噪比的影响；c）通过实验分析了信号累积平均提升探测精度在CW系统中的局限性，实际探测精度的提升与理论上的N-1/2存在偏离，通过实验给出了累积平均对信噪比SNR的改善曲线。而后，对差分吸收激光雷达系统的噪声及误差理论进行了分析，并在此基础上提出了一种通过激光频率扫描来估算CW DIAL系统探测分辨率的方法，通过实验认为本系统探测精度<1.1%（4.4ppm）。最后，对原理样机各组成单元进行了功能验证，并开展了多天整机连续实验探测，给出了上海市区连续两天CO2浓度实测数据对比及与LI-7500ACO2/H2O分析仪实测数据对比；实验结果表明系统稳定可靠，可长期连续工作。