工业生产过程中所排放的有毒有害、易燃易爆气体严重地污染着环境,威胁着人类的健康和工业的安全生产。因此,对有毒有害、易燃易爆气体进行实时检测具有十分重要的意义。光纤环形腔衰荡光谱(Fiber loop Ring-Down Spectroscopy, FLRDS)技术是在光腔衰荡光谱技术与光纤传感技术相结合的基础上,建立的一种具有超高灵敏度的吸收光谱技术,尤其适合痕量气体的检测。本文针对FLRDS技术在应用中存在的不足,提出了一种双环路气体浓度测量系统。具体内容包括:首先,分析了FLRDS技术的气体浓度传感原理,建立了相应的数学模型。介绍了FLRDS技术的优点,并讨论了一些主要因素对测量精度的影响。其次,设计了一种基于FLRDS技术的双环路气体浓度测量系统,分析了系统中关键器件的性能和工作原理。设计了光反馈环路对掺铒光纤放大器的增益进行控制,研究了放大自发辐射噪声对系统测量精度的影响,提出采用自适应滤波的方法对实验数据进行处理,并对自适应算法的滤波效果进行了仿真研究。最后,通过实验分析了所设计的光自动增益控制掺铒光纤放大器的增益特性,验证了该放大器的性能。对测量系统的整体设计进行了实验验证,选用CO气体,通过对比试验论证了自适应滤波方法对提高系统测量精度的作用。分析了光在不同浓度的CO气体中的衰荡规律,以及衰荡时间与气体浓度的关系。