本发明公开了一种差分吸收激光雷达数据采集时分复用系统，包括有FPGA电路板，FPGA电路板的其中两个信号输出端分别接入激光器一、激光器二，激光器一、激光器二的前方光路上分别设有一个光电二极管、两个染料激光器，由四个染料激光器泵浦后的激光发射到大气中，产生的后向散射信号由接收望远镜接收汇聚后经光纤导入分光系统，分光系统的透射光路和反射光路上分别置有一个光电倍增管，两个光电倍增管分别接入数据采集卡的CH2、CH3通道，FPGA电路板输出的第三路信号还与数据采集卡的CH1端口相连，两个光电二极管与信号调理电路板连接，信号调理电路板与数据采集卡的TRG端口相连。本发明利用时分复用可实现差分吸收激光雷达同时检测大气中两种污染气体的含量，成本低、效率高。