温度因素影响着光声光谱的检测能力、现场应用及实用化。探究温度对光声光谱技术的影响、搭建一套可用于检测高温气体的光声光谱系统及获得不同温度下光声信号与被测气体温度的关系,可以为光声光谱检测技术的温度特性研究及高温区应用奠定基础。本文基于光声光谱检测及有限元数值仿真原理,针对实现25℃～300℃光声光谱温度特性研究的需求:阐述了温度对光声光谱检测的影响并完成了光声光谱温度特性仿真;采用有限元数值仿真方法设计了高温光声池及热防护系统,搭建了高温光声光谱检测平台;对25℃～300℃的H2O气体进行了光声光谱温度特性实验,获得光声信号随温度变化规律。本论文具体研究工作及成果如下:根据光声光谱检测原理,在有限元仿真平台上完成光声光谱各部分建模与仿真,对光声池进行了25℃～300℃的温度特性仿真;基于仿真结果,确定了光声池结构参数和几何尺寸,完成了高温光声池的设计与制作;针对300℃下微音器的热防护需求,采用有限元热仿真工具,对高温光声池热负荷进行了分析,对微音器热防护系统进行了仿真、设计、加工及验证;为快速获得光声池谐振频率,针对设计的高温光声池及热防护系统,搭建了高温下共振声谱法谐振频率测量实验系统;通过实验测量得到了25℃～300℃下的光声池谐振频率,用于指导后续高温光声光谱实验;搭建了可用于最高300℃的高温光声光谱检测系统,对25℃～300℃的H2O气体进行了光声光谱温度特性实验,完成不同温度下光声信号温度特性实验,获得光声信号随温度变化的数据。实验结果表明,温度因素与光声池声学共振增益、谱线强度、最终检测到的光声信号呈负相关。在光声光谱实际测量及现场应用时,要考虑温度因素对光声信号的负相关影响。本文得到的不同温度下的光声信号数据,可以为光声光谱检测提供光声信号随温度变化的标定数据,也可以为构建后端补偿算法提供数据依据。