提出利用物质的荧光光谱联合人工神经网络识别大气中杂质气体成分的新方法。物质的非线性荧光光谱与其分子原子结构有关，所以当大气中含有不同的杂质(有害)气体时，混合气体具有不同的非线性荧光光谱，通过对气体非线性荧光光谱的分析，可以确定大气中所含杂质气体的成分。掺杂气体的非线性荧光光谱是通过大功率超短激光脉冲与气体的非线性作用得到的；对非线性荧光光谱的识别则采用人工神经网络的方法。实验及计算机仿真模拟结果表明，这是一个确实可行的识别大气中杂质气体成分的新方法。