甲烷是矿井瓦斯气体的主要成分,约占83%～89%,是常见的易燃易爆气体。由瓦斯气体造成的事故已经成为煤矿安全的第一杀手,这给国民经济、矿工的人身安全造成的巨大损失,因此加强对瓦斯的监测监控,是煤矿安全生产工作的重中之重。光纤传感器由于具有灵敏度高、抗电磁干扰、耐腐蚀、电绝缘性好、便于组成遥测网络、结构简单、体积小、重量轻、耗电少等优点,越来越受到国内外广泛的重视和应用。目前国内光纤甲烷传感器都还处在实验室阶段,离实际应用还有很大的距离,稳定性、灵敏度和监测点数都有待提高。本文提出了一种基于全光缓存器光纤瓦斯传感系统的数字接收部分电路,能够与模拟接收部分配合工作达到多点监测的目的。根据拟接收波长是1665nm,带宽是155Mb/s,且以包含3个帧的数据包为单位的数字突发信号的特点,设计出的数字接收部分包括五个单元:光电转换、主放大、数字恢复、串并转换、地址识别。本文对设计的各单元的工作原理和设计方案都进行了详细的阐述。在光电转换设计中,采用了差分结构,其中光电二极管PIN是整个接收部分的关键器件,直接决定着接收信号的带宽特性和噪声特性;在主放大设计中,创新性的使用三运放差分放大电路,具有高输入阻抗和高共模抑制比等优点,降低了对运放的要求。本文还详尽介绍了各单元选择的元器件的性能指标,而且绘制和调试了数字光接收电路,实现了部分电路功能,通过观察信号上升时间可知光电二极管PIN所能接收数字激光信号的带宽。本文还对多址光源信号进行了设计,给出了信号源数据包的帧格式和编码思想;并且使用QuartusⅡ在Verilog HDL硬件描述语言和现场可编程逻辑器件FPGA的基础上设计和仿真了地址识别单元,对帧头地址序列进行检测,发出控制信号,来控制模拟接收部分截驭对应帧头地址的记录各点气体浓度信息的帧数据部分,以达到在同一光纤路径上对多个测量点进行监测的目的。