为了解决生物医疗、石油化工行业微量乙烯浓度难以检测的问题，采用CO2激光击穿装有乙烯气体的光声池产生光声光谱效应，进行了微量乙烯浓度的检测，设计并优化了光声池尺寸，研究了激光谱线10P(16)和10P(18)与乙烯吸收系数、乙烯气体浓度与光声信号之间的关系。结果表明，光声光谱气体检测系统的共振中心频率为833Hz，品质因数为208，光声池常数为2323Pa·cm/W；当激光功率为3.6W时，在两种激光谱线的照射下，光声信号与乙烯气体体积分数之间均成良好的线性关系，其线性拟合优度分别为0.99744和0.99802，系统的最低检测浓度可达09nmol/L。实验结果与理论分析相吻合，验证了光声光谱效应对微量乙烯浓度的检测具有良好的应用价值。