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痕量气体检测技术的发展在环境监测、医疗诊断及防爆炸恐怖等领域都具有重要的意义。随着科学技术的不断进步，石英增强光声光谱技术（Quartz EnhancedPhotoacoustic Spectroscopy, QEPAS）成为了痕量气体探测技术的一个新的发展方向。传统的石英增强光声光谱探测系统采用调制激光作为激励光源、以石英音叉作为声探测的核心器件，以电解调方式对石英音叉产生的压电电流信号进行解调从而实现对痕量气体浓度的探测。然而电解调方式容易受到外界电磁干扰、不能用于易燃易爆、高温高湿度等恶劣环境中，而且这种解调方式的本质论定了其难以实现远距离探测。针对以上这些缺点，本文提出一种用于痕量气体检测的全光式石英增强光声光谱探测系统，采用光纤法珀传感器解调方法代替传统的电解调方法，得到了石英音叉的振动信号，从而实现了对痕量气体含量的检测。首先，介绍了石英增强光声光谱技术的基本原理和基础理论。对气体光声效应原理、光声光谱理论做了简单介绍；对全光式石英增强光声光谱系统进行理论分析；建立了低精细度非本征型光纤法珀腔的干涉光强与腔长的关系；对探测光纤与石英音叉的相对位置进行优化，以得到具有高灵敏度的光纤法珀传感器；最后介绍了数字锁相放大器的相关检测原理。其次，对石英增强全光解调系统进行了设计，系统分为光声激发模块、光纤法珀传感器探测模块与信号处理模块三部分。光声激发模块重点是使用光纤引导方式代替传统的聚焦方式将激光引至石英音叉两叉指中央，激励被测气体产生光声信号，在开放环境中进行气体检测可有效地减少光能的损失；光纤法珀传感器探测模块的重点在光源与光电探测器的选择及光纤法珀传感器的结构设计；信号处理模块重点是基于数字信号处理器的数字锁相放大器的软硬件设计。最后，构建了石英增强光声光谱探测痕量气体的实验系统，分别在电解调和光纤法珀传感器解调两种方式下以空气中的水蒸气作为探测对象，对系统的可行性及性能进行估计。得到其归一化噪声吸收系数分别为7.15×10-7cm-1·W/Hz1/2和2.80×10-7cm-1·W/Hz1/2，与传统的电解调石英增强光声光谱探测系统相比全光式石英增强光声光谱探测系统的探测灵敏度提高了2.6倍。为了提高系统探测灵敏度，在全光解调系统中加入共振管结构，得到系统的探测灵敏度是未加共振管结构时的3倍左右。与电解调方式石英增强光声光谱探测系统相比，该全光式探测系统具有极强的抗电磁干扰能力、适用于易燃易爆、高温、高湿度等恶劣环境，并易于实现远距离多点、组网的探测。