大气激光探测是指以激光作为探测手段,对大气参数进行遥感探测的一种探测方法,在探测晴空大气物理要素和大气成分浓度方面具有独到之处。随着现代激光技术和大气激光探测原理的不断发展,大气激光探测得到了快速的发展,已经在军事、民用的多个领域获得日益广泛的应用。光电探测技术是大气激光探测的关键技术之一,光电探测器件性能的好坏直接影响光电信号的好坏,进而影响大气激光探测的准确性。本文以现有的地基非相干多普勒测风激光雷达系统为基础,分析了大气激光探测光电信号的相关理论和原理,以及提高信噪比的关键技术。根据所使用的激光雷达系统的性能指标选取合适的光电倍增管,设计并制作完成门控光电倍增管探测系统;采用大带宽、低噪声的高速运算放大器LMH6702,设计并制作完成光电倍增管前置放大电路。根据所研制电路的特点,论文还对光电倍增管前置放大电路的噪声和带宽进行了理论分析,给出了噪声和带宽的理论计算公式。经实验证明,论文所研究的大气激光探测光电子接收的关键技术能有效的提高大气激光雷达的探测距离、探测精度,改善激光探测信号的信噪比,达到了研究的目的。同时,论文的研究内容对大气激光探测方法的继续深入研究也有一定的推动作用。