基于可调谐激光吸收光谱技术（TDLAS）的甲烷气体传感器具有高选择性、高灵敏度、快速响应等特点而受到广泛关注。本文以TDLAS技术中激光器调控为中心,基于比尔朗伯定律,搭建全流程可视化的激光气体传感系统,设计可视化界面并开展系统优化、实时校准和数据分析等工作。主要内容包括:（1）简述光学气体检测技术及其发展现状,重点关注常见的TDLAS技术。介绍了TDLAS技术和波长调制光谱（WMS）的工作原理,从比尔朗伯定律出发,分析推导谐波信号与气体浓度的关系,为后续仿真与实验奠定基础。（2）采用Simulink软件搭建TDLAS系统仿真模型。综合性加入激光器线型与线宽函数因子,分析气体温度、压力等对气体吸收谱线及WMS谐波波形的影响。仿真优化激光器调制参数,为后续实验提供理论指导。（3）搭建TDLAS气体传感实验系统,使用Lab VIEW软件进行可视化界面设计。采用模拟电路进行激光器驱动调控,实现激光器内部温度波动在±0.02℃之间。设计双通道数字锁相算法解决参考信号与待测信号之间的相位差问题。建立系统可视化界面实现各模块工作状态实时显示,促进后续系统优化与改进。（4）针对提升系统信噪比的实际需求,在数据分析中引入VMD-SG滤波算法,与原始信号和小波降噪算法进行对比,将系统稳定性分别提升27%和12.5%。针对一次谐波峰峰值与气体浓度非严格的线性关系,提出使用RBF神经网络进行数据拟合以提高气体浓度反演的准确性,相比于线性拟合、最小二乘拟合等具有更高的准确度,气体浓度反演的绝对误差不超过50 ppm。