可调谐半导体激光器吸收光谱技术(TDLAS)是一种应用广泛的气体传感技术,利用该项技术对甲烷气体的探测也有了很好的发展。本课题结合了TDLAS技术和散射介质内的光传播问题,利用多散射介质内的气体吸收光谱技术(GASMAS)对甲烷气体在多孔散射介质材料中的吸收问题展开了相应的研究。本课题的研究工作包括,使用安置了氧化铝粉末烧结制成的散射材料的小型气室,结合基于高速数据采集卡的输入输出控制设备,搭建一整套结构紧凑的甲烷气体光学测量系统,研究了多孔散射介质内的甲烷气体的吸收光谱。对于甲烷气体的测量,我们选用了DFB激光器,并且经实验验证,在15℃的工作温度,60 mA的中心驱动电流的条件下,输出符合我们预期的扫过甲烷气体在近红外波段吸收峰的,中心波长为1653.7 nm的激光；采用了幅值为75mV的调制信号,使计算得到的二次谐波信号达到最优化；使用了傅里叶变换结合Levenberg-Marquardt最优化拟合算法对测量结果信号进行后处理及分析。基于上述研究,我们使得实验测量系统的线性相关度达到0.998,实验测量系统的最优灵敏度在积分时长为120秒时达到9.13ppm。而对于多散射介质的甲烷气体交换特性的研究显示,本系统的气体交换过程时间为13秒左右,表明本测量系统具有较好的气体交换特性。