针对煤炭安全生产、城市天燃气开采、使用和输运中对甲烷气体实时监控的需求，采用有机金属化学气相外延（MOCVD）方法，研制出高性能的1.65 μm InGaAs/InGaAsP 应变多量子阱分布反馈（DFB）激光器芯片，拥有激光器芯片制造的完整技术，用该激光器开发出高灵敏度、高精度、抗干扰、寿命长、快速实时的甲烷气体检测系统。目前产品已经通过国家相关部门的防爆、计量等认证，部分产品已在国内数个煤矿经过长时间试用，完全满足煤矿瓦斯监控的实际需要，用户反映该激光器组件性能稳定、工作可靠，得到广泛好评。本项目获得授权专利15项，软件著作权一项，形成自主知识产权。该激光甲烷检测系统基于可调谐半导体二极管激光吸收光谱（TDLAS）技术。选择甲烷在1.65 μm 附近的吸收峰，激光器芯片发射出该特定波长的激光束穿过被测甲烷气体，通过改变激光器结区温度和注入电流的方式调谐激光源的波长使其扫描过被测气体的吸收峰，激光束经气体吸收导致强度产生衰减，气体介质对激光的吸收满足Beer-Lambert（朗伯-比尔）定律，即由探测器探测到的激光强度衰减程度与被测气体含量成正比，携带浓度信息的信号经锁相放大器件提取出谐波信息，结合二次谐波电路，得出待测气体吸收峰值处的信号大小，最终还原出气体浓度值。目前市场上的甲烷检测产品主要是热催化式和电化学原理的探头，它的寿命短，稳定性差，校准频繁，人工维护成本高。国际上近年来已经开始采用半导体激光器检测甲烷气体，特定波长的激光器光源为仪器的核心部件，由于大应变量子阱材料生长和器件相关制备工艺的困难，技术门槛比较高，该激光器只有日本、美国、欧洲的少数几家公司可提供，且价格高昂。本项目通过优化材料生长条件，改进工艺技术，攻克材料和技术难关，成为国内唯一具有1.6-2.0微米低阈值、高功率气体检测激光芯片生产能力的单位，本项目研发的DFB激光器各项性能指标均已达到国际同类产品水平，填补了国内该技术的空白。本产品的研制成功打破了技术靠进口的模式，结束了过去依靠催化燃烧式和电化学式气体检测仪的检测方法，大大提高了检测的精度和安全性。

本项目开发的甲烷气体检测系统各项性能指标均远超过市面其他种类的甲烷传感器：所采用的半导体激光光源的光谱线宽远小于气体吸收谱线宽，可以对气体吸收谱的某一特定谱线进行分析，避免背景气体吸收干扰，测量精度大大提高；TDLAS与二次谐波技术相结合，通过测量被气体吸收后的激光光强中的谐波分量来分析气体浓度，有效压缩噪音带宽，使电信号与光信号漂移无关，抗干扰，大大提高了系统的灵敏度和可靠性；恶劣环境适应能力强，且完善设计了本质安全防爆性，根据国家标准（GB3836.1-2000），研制了本质安全电路，达到并且超过了国家标准，可安装在爆炸性工业现场环境，维护量很小，调校周期可以达到十二个月；不需采样预处理，实现真正的非接触式原位测量，响应速度快，可实现工业过程实时在线管理。

该项目于2014年12月获得中国电子学会授予的科技进步二等奖。