伴随人类工业的发展,工业生产过程中随之排放的污染性气体越来越大地影响着人们赖以生存的环镜和身体健康。光纤气体传感技术是新一代气体检测技术的发展趋势,它以其高的检测灵敏度、能适应高温高压等恶劣环境、能远距离进行传输等优点成为无法代替的气体传感技术。作为光纤气体传感最重要的光源部分,相比于用宽带光源结合滤波片的方式,光纤激光器的输出激光的波长更加稳定,光功率大,能大大提高光纤气体传感的检测精度。本文提出一种实现稳频激光光源的方法。深入研究了多波长激光的实现原理,提出了一种基于掺铒光纤放大器(Erbium Doped Fiber Amplifier,EDFA)和半导体光放大器(Semiconductor Optical Amplifier,SOA)相结合产生稳频的多波长激光的方法。本文的主要研究内容如下:(1)以光谱吸收和光干涉原理为基础,设计出气体吸收式梳状滤波器。对气体吸收式梳状滤波器的原理进行研究,进行数值模拟仿真分析,对比在不同的相位差和不同的分光比下滤波器的性能差异,通过实验实现气体吸收梳状滤波的最优参数设置。证实经过该滤波器后的气体反转光谱是稳定的,不随温度的变化而变化。(2)以光放大器为对象,通过分析掺铒光纤多波长激光器和半导体光纤多波长激光器的优缺点,提出了一种新型的应用于多波长光纤激光器的掺铒光纤放大器和半导体光纤放大器相结合的混合增益机制。(3)分析了SOA驱动电流、分光器的分光比对激光输出的影响,并对激光的稳定性进行测试。在近两个小时的重复扫描过程中,多波长输出激光的波长漂移低于0.006nm,峰值功率变化低于0.4dB。(4)研究了基于稳频输出激光的气体传感系统。以乙炔气体为例,根据气体吸收光谱原理,采用稳频激光实现对乙炔气体的高灵敏度探测。分别对单波长激光输出和多波长激光输出进行气体传感实验,实验结果表明,系统的激光输出的功率与乙炔气体的浓度变化呈现很好的线性关系,线性度均达到99.5%,系统的灵敏度和稳定性也良好。