本发明无标定痕量碳12和碳13二氧化碳气体探测装置及方法，ICL带间级联激光器发射出的红外光经过反射镜折射到多通池中；压力传感器和温度传感器分别将采集到的压强信息和温度信息传输给DSP数据采集模块，红外光从多通池出射之后由光电探测器进行接收，光电探测器将红外光的光功率信号转换为电信号，同时将电信号发送给锁相放大器；锁相放大器接收光电探测器向其发送的电信号并提取电信号中的一次谐波和二次谐波，并将提取的一次谐波和二次谐波发送给DSP数据采集模块；本发明方法是用DSP软补偿的方法取代了复杂的硬件装置，使得系统的使用寿命更长，使其适用于更广泛的应用环境。