近年来,大气污染越来越受到人们的关注。对工业生产中所排放废气的检测,是防治污染的基础和关键。但是由于工业生产中排放的废气大多有毒、易发生爆炸且其检测环境极其恶劣,所以对气体检测系统提出了更高的要求。因此,研究一种高精度、高灵敏度、非接触式、稳定可靠的现代化测量技术以实现对一氧化碳气体浓度的测量具有重要意义。本文对气体分子选择吸收理论进行了深入的研究,介绍了检测气体浓度的基本定律Lambert-Beer定律,分析了吸收谱线的线型和线宽,并通过对一氧化碳气体几个特征吸收光谱的比较,选定1.568μm作为一氧化碳气体浓度检测的特征吸收波长。通过对基于光谱吸收式气体浓度检测的几种方法和具体模块设计方案的比较,确定了窄带光源波长调制结合谐波检测的设计方案。该方案具有较高的精度和检测灵敏度,安全可靠,可实现在线非接触式测量。针对该设计方案,本文具体设计了光电探测模块的电路,包括光电探测器驱动电路、电流电压转化电路和信号放大电路,并通过实验验证了其良好的工作特性。最后根据总体设计结构,建立了系统仿真模型,并进行了simulink仿真。通过对仿真结果的分析,验证了本文所采取方案的合理性,为进一步的产品实现提供了依据。