电力系统中大型变压器的安全运行具有十分重要的现实意义。本文的任务是对变压器油中出现的故障气体甲烷实现高灵敏度的在线遥测，从而达到监视变压器运行状况的目的。 光纤气体传感器由于它的一系列独特的技术优越性而受到广泛应用。本文在综述光纤气体传感器的发展过程和现状的基础上，分析了现有的光纤气体传感技术和方法所存在的一些弊端，指出它们的应用局限性。本文采用光谱吸收方法通过光纤传输光信号进行气体浓度的在线遥测。提出基于气体红外吸收的谐波检测技术，尝试了一种新的光纤气体浓度传感方法。这种方法具有选择性高，寿命长，不受环境气体影响，防电磁干扰等优点，适于在恶劣和危险的环境中应用。 在分析了甲烷气体的近红外吸收谱线的基础上，利用LD光源和光纤构造了低浓度气体谐波检测系统。文中进行了光路、气室的设计、并详细的分析和讨论了光源的驱动及其稳定性、光源的调制、谐波信号的拾取和处理等问题，其重点是优化系统光路和电路的设计、最大限度地抑制噪声，提高检测系统的信噪比。 论文最后用实验验证了上述理论及设计的正确性，给出了实验结果。