甲烷在人类工业和日常生活中扮演着重要角色,其化学检测技术由于普遍存在易漂移、中毒失效、交叉敏感、寿命短等缺点而逐渐被光学检测方法所取代。然而,光学方法大多数只能对甲烷进行单点探测,在一些大型场景进行全面的甲烷探测成本巨大,无法实现大范围应用。光学调频连续波（FMCW）技术具有高精度定位能力,利用光学FMCW技术的扫频和定位特性,可以同时测量出不同气体传感器的吸收谱线和传感器所在的位置,因此研究光学FMCW技术在甲烷的多点探测上的潜力有较大的意义。本文提出通过光学FMCW技术来进行多点甲烷的气体传感技术研究,通过光学FMCW技术来解决当前甲烷检测技术在大范围检测方面的不足。文中利用光学FMCW技术的频分复用特性,实现了甲烷气体的多点传感,具体内容如下:首先,进行了光学FMCW多点甲烷气体传感原理的研究。从比尔-朗伯（Beer-Lambert）定律出发,介绍了气体吸收基本理论。阐述了光学FMCW基本原理,推导出不同待测位置处参考光与探测光拍频信号的光强度。通过BeerLambert定律,经过傅里叶变换推导出待测光在传感区域不同位置处的透射光谱,进而说明了基于光学FMCW的多点气体传感原理。其次,进行了光学FMCW多点甲烷气体传感的仿真研究。分析了在1%水和0.04%二氧化碳对甲烷检测的干扰,给出了选择甲烷吸收峰的依据。利用HITRAN标准数据库提供的数据,仿真反演出在浓度分别为0、1000 ppm、2000ppm的三个气池不同位置处的甲烷透射信号,仿真了不同宽度的窗口函数下甲烷透射谱的变化情况。同时,仿真出在不同偏移量和不同气池间隔下三个不同位置处的甲烷透射谱线变化情况,分析了频谱泄漏和通道间串扰对传感性能的影响。最后,进行了光学FMCW多点甲烷气体传感的实验研究。通过TDLAS标定了配置的6.3%、5%、3.9%、3.05%、1.9%五个不同体积分数的甲烷,进行了基于光学FMCW的多点甲烷气体传感实验,实验上实现了三个气池中甲烷体积分数分别为1.9%、0、5.9%的多点甲烷气体传感,在29.65 m的测量范围获得30 cm的传感空间分辨率和290 ppm的探测灵敏度。