随着光纤通信的快速发展,光纤光栅成为近年来发展迅速的光无源器件。由于光纤光栅具有体积小、损耗低、兼容性强、价格低廉、不受电磁干扰等优良特性,因此被广泛用于光纤滤波器、色散补偿器、波分复用器、光纤激光器、光纤传感器等多个领域。论文第二章首先介绍了研究非均匀光纤光栅的基本方法—传输矩阵法,讨论了不同光纤参数对均匀、切趾、取样、啁啾等多种光纤光栅的反射谱和时延谱特性的影响,更好地阐述了传输矩阵中各个参量在整个过程中的作用。论文第三章设计了“非线性啁啾+取样”和“阶梯型非线性啁啾+取样”这两种新型结构的光纤光栅,分析啁啾系数、折射率调制度、光栅长度、取样周期以及取样率等参数对两种结构光纤光栅的反射及时延特性的影响。“非线性啁啾+取样”结构光纤光栅,在红外波段具有5个以上的信道,信道带宽内时延起伏低于20ps;设计的“阶梯型非线性啁啾+取样”结构光纤光栅,在通信波段具有10个以上的信道,信道带宽内时延起伏能稳定在0ps。论文第四章设计了“非线性啁啾+取样”结构的光纤光栅滤波器,并在OptiSystem软件系统中,搭建了一个波分复用仿真系统来检验滤波性能。分析了“阶梯型非线性啁啾+取样”结构的光纤光栅在OCDMA中作为编解码器的应用可能。结果证明,这两种新型结构的光纤光栅具有多信道、群时延起伏小等特性,结构上能够降低制作难度,能够满足WDM及OCDMA系统的要求。