甲烷是一种易燃易爆的气体,是包括瓦斯在内的多种危险可燃气体的主要组成部分。煤矿开采过程中容易发生瓦斯的爆炸,严重威胁着相关从业人员的生命安全,近年来,煤矿瓦斯爆炸引起的安全事故逐年上升,影响十分恶劣。甲烷浓度在4.9%-15.4%区间内,并有氧气与明火存在时,极易产生瓦斯爆炸,因此有必要对甲烷浓度进行实时监测。本文设计了基于光纤布拉格光栅(FBG)和EFPI传感器的气体检测方案,建立了以SLD为宽带光源的甲烷气体检测系统,实现了气体的测量。本文首先介绍了光纤气体传感的国内外现状和本课题研究的背景和意义。并介绍了光谱吸收检测的一般原理和气体分子的选择吸收理论,给出了一般气体分子的典型吸收线,确定了光谱吸收检测的可行性。使用一般的检测方法会有各种干扰和影响,因此我们选择光纤光栅滤波来降低光源不稳定性和背景吸收的干扰。通过对光纤光栅的介绍,我们知道只有满足布拉格条件的光才能被光纤光栅反射回光纤中,即可以把光纤光栅看做窄带滤波器。再者对EFPI传感器进行了原理的介绍和公式的推导,将其应用于瓦斯气体的检测。本实验的软件平台采用的是LasIRView,该软件能够实现双向同步通讯,这样可以满足实时在线监测的要求。该软件还采用了带有图像界面的操作界面,能够清晰方便的观察和检测。本文最后分析计算了检测系统的灵敏度,进行了包括光纤链路损耗实验、实时监测实验、甲烷气体吸收实验、交叉灵敏度实验、示值比对实验、重复性实验和稳定度测定实验等气体检测系统的总体实验。实验结果表明,本文所设计的光纤光栅EFPI甲烷检测系统具有很好的准确度和灵敏度,能够符合甲烷实时在线检测的要求,该方案切实可行。