痕量气体检测技术在大气环境监测、电力系统、医疗诊断等众多领域中发挥着极其重要的作用,传统的痕量气体检测技术（如催化燃烧法、电化学法）存在检测精度低、响应速度慢、气体检测种类受限等缺点。光声光谱气体检测技术是一种强有力的痕量气体检测技术,其具有检测灵敏度高、响应时间短、可远程监测等优点。本文针对目前光声光谱系统中,普遍使用的传统电学微音器存在灵敏度低、易受环境干扰、无法远程探测等缺点,提出了一种基于光纤微音器的光声光谱痕量气体检测系统。配合所设计的新型结构的双通道T型差分光声池,最终对甲烷气体实现了高精度检测。本文的主要内容如下:（1）从光声光谱气体传感应用领域的角度出发,综合考虑薄膜的物化性质以及高灵敏度的需求,提出了一种基于铬-金复合金属薄膜的光纤微音器。采用斜边解调的方法对制备完成的光纤微音器进行了测试,测试结果显示在300～900 Hz范围内微音器的响应平坦,平均的响应灵敏度为30 m V/m Pa,谐振频率位于1900 Hz,相比于传统的电学微音器,光学式微音器具有灵敏度高、抗电磁干扰等优势。（2）为了进一步提高光声光谱系统的气体检测灵敏度,提出了双通道T型共振式光声池的结构,利用COMSOL对提出的新型结构光声池进行了仿真优化设计,探究了光声池内部的声场分布及其一阶纵向共振频率。为了尽可能提高光声信号的大小,最终确定两个相同尺寸的光声谐振腔长度为120 mm,半径为4 mm。缓冲室的长度为30mm,半径为15 mm,两个谐振腔的间距为15 mm,实验测试结果表明,双通道差分的光声信号相比单通道光声信号提升了两倍。（3）基于光纤微音器搭建了共振式光声光谱气体检测系统,搭配双通道T型光声池对甲烷气体进行了测试,选择近红外的DFB激光器作为系统的激励光源。测得光声池的谐振频率为610 Hz。对CH4气体进行了系统测试,结果显示系统对CH4气体响应灵敏度为57.26μV/ppm,在1 s的积分时间下,得到了36.45 ppb的最小检测限。