光纤气体检测技术是一种以光信号为载体、以光纤为信号传输通道的高灵敏度的气体检测技术。论文以甲烷气体检测为目的,进行基于光谱吸收原理的光纤甲烷气体传感技术的研究。由于分子结构的不同,每种气体分子都有其固有的吸收光谱,如果光源发射光谱覆气体的吸收峰,光通过气体时就会在特定的波段发生强烈吸收,其吸收强度与该气体的浓度有关,通过测量输出光强度就可以测量气体的浓度。论文首先介绍了气体检测常用的方法,通过比较分析各种方法的优缺点和光纤气体传感器的国内外研究现状和发展趋势,我们选择了光谱吸收法作为气体检测的方法。通过对分子光谱理论的分析,给出气体吸收测量的理论基础,并确定了甲烷气体的近红外吸收谱线,对其吸收特性进行分析,为传感器数学模型的建立奠定理论基础。其次,阐述了甲烷检测系统中光路部分、光电转换部分以及电信号处理模块的特性及对测量精度的影响。提出了利用Fabry-Perot腔结合压电陶瓷(PZT)对宽带光源(SLD)滤波,提取二次谐波测量气体浓度的方法。最后,对甲烷探测系统中光源滤波器件Fabry-Perot腔进行研究,并利用MATLAB对其光谱模拟,分析F-P腔长与输出光波长、峰值透过率与腔损耗等参数的关系,为合理选择Fabry-Perot腔的设计参数提供指导。其次分析并模拟FBG的光学特性,为合理选用FBG标定Fabry-Perot腔的输出光波频率提供参考。在现有的实验条件下,对光源光谱特性、甲烷近红外吸收特性、甲烷浓度检测及系统的重复性和稳定性进行了实验研究。