随着石油、天然气工业以及煤炭工业的发展,煤矿安全、环境污染等一系列问题正成为人们关注的重点,对煤矿生产、工业生产和日常生活中产生的有害气体进行高灵敏度检测变得十分重要。光谱吸收型光纤气体传感器因具有灵敏度高、响应速度快、分辨力高,抗电磁干扰、适用于易燃易爆的危险场合等优点,倍受国内外学者关注,从而具有重大的研究意义。本课题在Lambert-Beer定律基础上,利用气体在石英光纤透射窗口内的吸收峰,测量由于气体吸收产生的光强衰减,从而反演出气体的浓度。设计了两套可行实验方案,分别解决了目前差分检测和谐波检测中存在的主要技术难题。并分别以CH₄和C₂H₂作为目标气体进行实际测量,取得了良好的实验结果,主要研究内容如下:（1）研究基于红外光谱吸收的光纤气体传感机理。依据气体的吸收特性,研究光源、光探测器、光纤光栅参数的选择及其之间的耦合技术,设计稳定低噪声光学传感气室,并研究气室长度对传感器灵敏度的影响。（2）研究气体检测方法,对目前常用的差分检测和谐波检测方案的原理、存在的技术问题进行了分析和讨论。并在此基础上提出相应解决方案,设计并搭建两种检测系统。（3）搭建新颖可靠的时间双差分传感系统。设计用于气体传感中微弱信号测量的便携式双光路光电检测采集系统,解决了目前差分检测中存在的小信号有效放大和大信号饱和的矛盾;将信号采集单元集成于电路之中,形成一便携式系统,克服了目前光电检测和采集系统体积磐大的问题;采用CH₄作为目标气体取得了良好的测量结果。（4）搭建基于FBG和线性滤波器的波长调制检测系统。设计新颖光源调制系统,获得了适合气体检测的窄带扫描光源;降低光源成本的同时,解决了窄带光源相干性高引起的系统附加干涉问题;首次提出利用气体吸收曲线的近似线性部分和线性滤波器边缘滤波特性,解决当前谐波检测技术中存在的窄带光源不稳定以及中心波长不精确锁定影响测量精度的技术难题;首次通过该种技术实现中心波长的跟踪;设计了新颖的微弱信号检测电路;采用C₂H₂作为目标气体取得了良好的实验结果。（5）系统的实验与结果分析。分析对CH₄、C₂H₂气体的实验和测量数据,并对两种不同实验方案进行比对分析。