紅外傳感器光學氣室設計的內壁由頂平面、底平面以及弧形側壁圍成，RA8875L3N為增加反光性能，其內壁應進行鍍金處理。在其頂乎面上開有與外界交換氣體的小孔，以方便氣體進入。光源與探測器被設計放在氣室內部，光源發出的光，照射到第一橢球面上并經過頂平面、底平面及第二橢球面反射的光線能夠匯聚到光電元件上，而照射到其他部分的光線，只有少數能夠到達光電元件上，因此光電元件測量到的光波主要來自于經過第一橢球面、頂平面、低平面及第二橢球面反射的那部分光。當這部分光在照射到光電元件前，都經過五次反射，光波經過的光路長度為這五次光路長度之和：光從光源到第一橢球面的光路、從第一橢球面到頂平面的光路、從頂平面到底平面的光路、從底平面再到頂平面的光路、頂平面到第二橢球面的光路和從第二橢球面到光電元件的光路。其部分光線從光源到達光電元件的光路長度能夠保證待測氣體充分吸收紅外輻射即可，其具體的描述如圖4-9和圖4-10所示。因此，用體積較小的氣室保證光路的長度，而且體積較小的氣室與外界環境進行氣體交換時比較簡單，同時，較小的氣室縮小了整個感器的體積，便于傳感器向微型化發展，并且也便于在氣室內部置入信號處理電路。

  為了使氣體對紅外吸收產生的信號具有較好的分辨率，在進行結構設計時，依據實驗確定氣室長度和粗細，當KCL較大時儀表刻度是非線性的，為了實現線性刻度，應使KCL《1，在此前提下盡量加長光程，以保證有一定的靈敏度。為匯聚光線，應將氣室內壁加工成拋物線，光源和探測器分布于拋物線焦點處。同時，通過系統內置溫度傳感器監測工作環境溫度，用于氣體測量數據的溫度補償。