多轴差分吸收光谱仪(MAX-DOAS)是差分吸收光谱技术的一种应用，是一种地基被动的遥感设备，它利用差分吸收光谱技术，实现对大气痕量气体的地基遥感。MAX-DOAS系统由望远镜、光纤光谱仪、温控系统以及数据采集与处理系统构成。由于光纤光谱仪是MAX-DOAS系统的核心部件，而温度对于光谱仪的工作稳定性具有很大影响，同时MAX-DOAS整套系统需要在室外进行工作，因此设计能为光纤光谱仪提供精确温度控制的温控系统具有重要的意义。　　 本文首先介绍了MAX-DOAS原理及温控系统的方案设计。阐述了温控系统硬件模块与设计，包括温度采集电路、驱动电路、数字信号处理电路以及串口通讯电路的设计，硬件电路的搭建、安装与调试。基于C语言开发的温控系统软件部分，能实现温度信号采集、PID算法运算、串口通讯等功能，以完成对光谱仪温度的实时恒温控制。运用研制的温度控制系统对光谱仪的温度控制效果、CCD暗电流、光谱仪的谱线漂移进行了测试，并基于对SO2样气的测试开展了温控对比实验，分析了控温效果，同时通过香河外场对比实验分析了控温的作用。　　 对设计的基于DSP的恒温控制系统进行控温性能测试的结果表明室内温控精度达到0.1℃，在室外温度波动较大的情况下，系统的控温精度在0.5℃以内，满足了系统的设计指标;将设计的恒温控制系统运用于MAX-DOAS仪器中，针对SO2样气所开展的对比测试证明了温控系统能有效地改善仪器的稳定性，在香河开展外场对比实验，结果表明采用温控后的MAX-DOAS仪器具有较好的稳定性和反演精度。