Изобретение относится к области спектральных измерений и касается устройства с многолучевым спектральным фильтром для обнаружения метана в атмосфере. Устройство включает в себя размещенные в общем корпусе и оптически связанные излучатель расходящегося светового пучка со сплошным спектром, дифракционный элемент, формирующие параллельный пучок излучения оптические элементы, прозрачную кювету, оптические элементы, передающие прошедший параллельный пучок на объектив, фотоприемник, систему регистрации и обработки полученного электрического сигнала, устройство электропитания и управления. Дифракционный элемент выполнен в виде линзы Френеля с переменной шириной концентрических кольцевых софокусных линз, число которых определяется отношением ширины спектрального интервала между линиями колебательно-вращательного спектра метана к ширине этих линий. Между дифракционным элементом и формирующими параллельный пучок излучения оптическими элементами размещено оптическое устройство управления амплитудами световых сигналов, выполненное в виде пространственно-неоднородного фильтра с пропусканием, различным для каждого из кольцевых элементов линзы Френеля. Технический результат заключается в увеличении чувствительности и точности измерений. 14 ил.