大气分子红外吸收光谱参数是研究分子结构、大气物理和化学、痕量探测、红外遥感和激光大气传输等的基础数据。本论文主要是利用中红外差频激光系统和长程怀特型吸收池而开展的大气窗口内部分重要大气分子红外吸收光谱特性研究。　　 论文首先对研究的背景,分子和原子光谱吸收的基本理论和激光吸收光谱的研究方法作了简单的介绍。详细介绍了差频技术的发展和现状、差频的基本原理,以及在本实验中所使用的差频激光系统、长程怀特型吸收池和一些基本光谱测量设备。　　 论文采用差频激光系统与长程怀特型吸收池相结合,测量了大气窗口3.8μm波段的水汽吸收光谱、水汽氮气加宽吸收光谱、纯二氧化碳吸收光谱、纯甲烷吸收光谱和甲烷氮气加宽吸收光谱。分析水汽吸收光谱数据得到了HDO分子在3.6～4.2μm范围内的线位置、线强、H2O(16)对HDO分子的加宽系数,以及部分波段氮气对HDO分子的加宽系数,并与HITRAN04数据库相应的数据进行了比较；分析二氧化碳吸收光谱数据,得到了OCO(16)和OCO(18)分子在3.6～4.2μm范围内的线位置和线强值；分析了部分波段的甲烷光谱数据,发现这部分数据和HITRAN04数据库上的有较大的差别,数据库上部分光谱在实际探测中并未探测到,同时也给出了部分波段甲烷的氮气加宽系数。　　 水汽是大气中变化最大的一种气体,水汽对其它分子吸收的影响还没有引起足够的关注。论文系统地开展了4.1μm附近二氧化碳10011←10002带R支和甲烷3.8μm波段的水汽加宽光谱研究,发现水汽对这些分子吸收谱线的加宽效应很大,二氧化碳的水汽加宽系数平均是干燥的空气加宽系数的1.5倍,而甲烷的水汽加宽系数平均是其氮气加宽系数的1.9倍。　　 扩展差频激光系统到2.7μm波段,并对系统的性能进行了测试,解决了因大气氧气吸收而造成的钛宝石激光器跳模问题。实验研究了2.7μm附近的水汽吸收光谱,观测到一些新的吸收谱线；此外,利用DFB半导体激光器结合长程怀特池,对1.65μm附近的甲烷分子吸收光谱进行了测量,观测到259条HITRAN04数据库上未报道的谱线。