提供一种具有激光反馈优化的基于激光的腔增强光学吸收气体分析仪。一种用于在长期稳定性和可再现性得到改进的情况下测量痕量气体的光学反馈辅助腔增强吸收光谱系统和方法，包括与包含气体介质的光学谐振腔相耦合的激光器，该谐振腔具有至少两个腔镜和多个光学谐振腔模式。该激光器发射连续波激光，其中激光器的平均光学频率在频率范围上可调，并且激光器响应于从腔出射的光学反馈光。腔镜中至少一个的透射率被选择成使得入射到激光器上的光学反馈光强度低于阈值强度值，以致确保激光器的光学频率的频率保持间隔范围小于腔的自由光谱范围。