双光梳光谱（DCS）技术是一种新型的时域傅里叶变换光谱技术，具有宽光谱覆盖、高检测灵敏度、高分辨率、快测量速度和高频率精度等优点，相比传统的傅里叶变换光谱（FTS）等技术展现出极具优势的综合性能。但是双光梳的互相干性和短期稳定性受频率和相位噪声的影响，导致分辨率下降并难以依靠长期的相干平均来提高信噪比（SNR）。为了保证双光梳的高度互相干性，最直接的方案是对两台光梳进行闭环的腔体锁定。这种锁定式DCS系统拥有绝佳的性能，但是通常需要涉及到高带宽的电子锁定系统、~Hz级的超稳窄线宽激光器或f - 2f自参考技术，系统复杂度和成本较高。本论文旨基于所内自制的1550 nm光纤锁模光梳，研究其自由运转条件下的双光梳光谱技术。通过算法和连续波（CW）激光器提取两台光梳的相对波动信息，并对干涉图（IGM）进行数字信号后处理，校正光源波动引入的相位噪声，能恢复干涉图的相位稳定和长期一致性。这种方案使得两台光梳能工作在自由运转状态而无需上述锁定系统。显著降低了系统复杂度和成本，对于推动简便化、可实地部署如星载、机载的DCS技术和下一代温室气体遥感技术具有重要意义。本论文的具体工作如下：1）完全计算自校正的DCS技术研究。搭建了自由运转的双光梳光谱系统，并对一个HCN气体吸收池和光纤光栅进行透射谱测量。采用已报道的基于互模糊函数的自校正方法对产生的干涉图进行了相位校正，成功恢复了频谱和光栅反射峰（~100 GHz）的轮廓，但无法恢复气体吸收峰（~GHz）特征；随后从等效分辨率和频谱特征在时域的分布两种角度对上述结果进行了解释，并进一步了总结这种计算自校正方法的性能限制。2）基于单个CW中介的光参考DCS技术研究。为了克服上述方案中噪声测量带宽不足的问题，本文随后借鉴了前人在2021年提出的基于单个 CW 中介的光参考 DCS 方案，并为此设计了一种新的相位校，成功对自由运转的DCS系统产生的1.25s的IGMs信号进行了相位校正，并执行了相干平均；反演出了HCN气体在1525 nm ~ 1565 nm波段内P和R两个分支（Branch）的吸收谱线。受限于采集系统的性能，没有进行更长时间的相干平均，但是仍然体现了这种技术加持下的自由运转的DCS系统的测量能力：1.25s内完成了分辨率181 MHz（~ 0.006 cm-1），峰值信噪比20 dB，有效（SNR > 10 dB）谱宽 > 100 nm@1550 nm的光谱测量。