瓦斯氣體(ti) 濃度的檢測在煤炭、化工、石油和其它工業(ye) ，尤其在礦物質的開采中極為(wei) 重要。瓦斯氣體(ti) 是一種可燃、可爆性氣體(ti) ，其爆炸上限為(wei) １５Vol％，下限為(wei) 5Vol％。 其引發的事故在礦山開采曆史上造成了極大的危害。很久以來各國科學工作者對瓦斯濃度的測量作了不懈的努力。現已研製出的幹式、濕式氣敏元件、熱電阻瓦斯傳(chuan) 感器、半導體(ti) 氣敏元件等都在瓦斯濃度檢測中起到了良好的作用，大大降低了瓦斯事故發生率。

    近幾年來，光導纖維傳(chuan) 感技術在世界上逐漸興(xing) 起。光纖傳(chuan) 感器具有一些常規傳(chuan) 感器無可比擬的優(you) 點，如靈敏度高，響應速度快，動態範圍大，防電磁幹擾，超高絕緣，無源性，防燃防爆，適於(yu) 遠距離遙測，體(ti) 積小,可靈活柔性撓曲等，很適於(yu) 在惡劣和危險環境中應用，因而得到廣泛重視。光纖瓦斯傳(chuan) 感器的研究起步較晚，直到上世紀八十年代才有人報導了光纖瓦斯檢測的實驗。現在瓦斯檢測的方法主要有兩(liang) 種，一是利用瓦斯氣體(ti) 的光譜吸收檢測濃度；二是利用瓦斯濃度和折射率的關(guan) 係用幹涉法測折射率。

    單波長吸收比較型

    吸收法的基本原理均是基於(yu) 光譜吸收，不同的物質具有不同特征吸收譜線。單波長吸收比較型屬吸收光譜型傳(chuan) 感器，根據Lambert定律：

I=I₀e^-μcL

    其中I，I₀為(wei) 吸收後和吸收前射線強度

    μ為(wei) 吸收係數

    L為(wei) 介質厚度

    c為(wei) 介質的濃度

    從(cong) 上式可以看出，根據透射和人射光強之比，可以得知氣體(ti) 的濃度。單波長吸收比較型的原理圖見圖１。

    選擇合適波長的光源。脈衝(chong) 發生器使激光器發出脈衝(chong) 光，或采用快速斬波器將連續光轉變成脈衝(chong) 光（斬波頻率為(wei) 數KHz），經透鏡耦合進入光纖，並傳(chuan) 輸到遠處放置的待測氣體(ti) 吸收盒，由氣體(ti) 吸收盒輸出的光經接收光纖傳(chuan) 回。幹涉濾光片選取瓦斯吸收率最強的譜線，由檢測器接收，經鎖相放大器後送入計算機處理，根據強度的變化測量瓦斯濃度。

    窄帶譜線吸收型

    瓦斯傳(chuan) 感係統中，檢測器所檢測的光，其譜線寬度一般為(wei) 0.02μm-0.1μm，而瓦斯氣體(ti) 的吸收譜線遠窄於(yu) 0.02μm。瓦斯在波長1.6μm-1.7μm的吸收譜線如下圖所示。

    由於(yu) 檢測譜線寬度遠大於(yu) 吸收譜線，即光譜中被吸收的成份很小，不利於(yu) 高靈敏度檢測。如果選擇瓦斯吸收峰的窄帶波長，則可獲得大的檢測對比度。但是選擇單一波長則會(hui) 由於(yu) 模式噪聲造成嚴(yan) 重的幹涉噪聲，為(wei) 了避免這個(ge) 問題可以采用梳狀濾波器來選擇多個(ge) 瓦斯峰位譜線，以降低光源的相幹性，降低模式噪聲。