近年來，國外還在致力于發展基于激光光源的監測靈敏度更高的長光程吸收光譜儀，但目前尚處于試驗階段。在大氣污染探測激光雷達方面，近年來傾向于發展探測靈敏度很高的差分吸收激光雷達，用于城市大氣環境和城市污染源的高時空分辨率探測。德國、美國、意大利和瑞典等國已分別研制成功車載式差分吸收激光雷達樣機，并正在進行實用性試驗。考慮到差分吸收激光雷達的技術復雜、造價昂貴、可靠性差，對操作和維護人員的技術素質要求太高，估計近期內推廣使用有困難。因此世界各國也在發展拉曼激光雷達技術。拉曼激光雷達雖然探測靈敏度較差，但其結構簡單、造價較低、性能可靠，使用維護方便，使之很適合用于對城市大氣污染源的流動監測，正好彌補了常規光學監測手段對污染源監測能力的不足。
LIDAR（LIght Detection And Ranging的縮寫）把短激光（全固態閃光燈泵激的鈦Sapphire激光器，波長范圍750～870 nm，建立在光學非線性晶體上的二倍頻和三倍頻設備把紅外線激光輻射改變成紫外線輻射，波長范圍250～400 nm）脈沖發射到大氣層，沿著它的軌跡，光被小粒子散射開（米式散射），并且也被空氣分子散射開（瑞利散射）。反向散射到LIDAR系統的少許光被望遠鏡和敏感的檢測器接收，接收機信號被得到，作為一個時間函數。由于光的等速性，時間與散射器的距離有關，因此空間信息沿著電子束軌跡被檢測。
可以從接收到的信號推導出的信息取決于發射光的波長，也取決于探測方法。為了確定污染物的空間分布，要用激光雷達（LIDAR）差分吸收（DIAL，DIfferential Absorption Lidar technique的縮寫）技術。DIAL方法利用的是待測氣體的吸收和大氣（包括氣體分子和氣溶膠）彈性后向散射的原理，一般在所選擇波長（λON）處的氣體吸收截面較大，并且大氣氣體的彈性后向散射截面很大，回波強度較大易于接收測量。這兩個因素結合在一起，形成差分吸收方法測量的高靈敏度，再加上激光雷達的很高的距離分辨率和大范圍實時測量的特點，使DIAL激光雷達成為測量氣體分子濃度空間分布的一種有力工具。其基本過程為：掃描平鏡能進行俯仰和方位轉動，以實現三維空間立體掃描。通過自動控制指令控制掃描平鏡的俯仰和方位轉動，使發射光束射向被測大氣，被測大氣的后向散射光信號由掃描平鏡反射到接收望遠鏡，通過小孔光闌、衰減片、窄帶濾光片達到光電倍增管，前置放大器和高速A/D轉換器對光電倍增管輸出的微弱信號進行處理，獲取測量數據并轉送到計算機，數據處理軟件對測量數據進行處理，獲取被測污染物的濃度，并實時顯示污染物的空間分布。
激光雷達技術在環境監測中的應用在國際上受到了相當的重視。美國、德國、英國、加拿大、日本等發達國家都建有用于大氣污染測量的激光雷達系統，并在環境監測中發揮著重要的作用。日本通產省已著手研制能觀測三維大氣中物質密度和組分的環境監測用激光雷達，以測量都市上空的NOx、SOx、O3、甲烷等氣體的三維立體分布。加拿大的Optech公司（1974年開始研制）和德國的Elight、OHB等公司已向環境監測與研究部門提供測污激光雷達樣機。例如，德國Eligh公司的510 M型車載激光雷達，能夠監測5種污染氣體（SO2、NO2、O3、甲苯、苯）和氣溶膠，但價格昂貴（120萬美元），國內暫時還不可能裝備 。
