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随着互联网技术的快速发展，对带宽资源的需求越来越迫切。在时间、频率、偏振态和正交性四个维度得到充分利用的情况下，只有空间维度仍存在巨大的研究价值和利用空间，空分复用(space division multiplexing, SDM)技术由此应运而生。少模光纤(few-mode fiber, FMF)作为SDM的重要传输介质，可以在单根光纤中同时传输多个模式，利用这个特性可以制备出具有独特性能的光纤器件。长周期光纤光栅(long-period fiber grating, LPFG)因其具有体积小、重量轻、抗电磁干扰等优点被广泛应用在光纤通信和光纤传感系统中。利用少模光纤制备的少模长周期光纤光栅(few-mode fiber long-period fiber grating, FMF-LPFG)可以实现多模式之间的耦合，具有多谐振峰的传输特性，丰富了长周期光纤光栅的研究内容，为光纤通信和传感系统提供了更多潜在应用。
论文的主要研究内容包括：
(1)研究了长周期光纤光栅几种常用的制备方法，分析了各种方法的优缺点，搭建了基于特种光纤熔接机的制备平台，利用电弧放电-微拉锥法完成了少模长周期光纤光栅的制备。该方法有节省成本、平台简单、灵活性高且易操作等优点。
(2)基于电弧放电-微拉锥法成功制备出了高质量的少模长周期光纤光栅，其透射谱同时出现了两个谐振峰。研究发现，谐振峰1是纤芯基模LP01和低阶包层模LP03耦合产生，谐振峰2是纤芯基模LP01和高阶纤芯模LP11耦合产生。对制备过程中影响少模长周期光纤光栅性能的因素进行了详细分析。
(3)研究了少模长周期光纤光栅在传感方面的具体应用。由于两个谐振峰有不同的温度灵敏度和应变灵敏度，用少模长周期光纤光栅实现了温度和应变的可区分测量，测量误差小于3%；还就少模长周期光纤光栅的辐射敏感度进行了研究，揭示了其可以同时实现辐射和温度可区分测量的潜力。
论文的主要研究内容包括：
(1)研究了长周期光纤光栅几种常用的制备方法，分析了各种方法的优缺点，搭建了基于特种光纤熔接机的制备平台，利用电弧放电-微拉锥法完成了少模长周期光纤光栅的制备。该方法有节省成本、平台简单、灵活性高且易操作等优点。
(2)基于电弧放电-微拉锥法成功制备出了高质量的少模长周期光纤光栅，其透射谱同时出现了两个谐振峰。研究发现，谐振峰1是纤芯基模LP01和低阶包层模LP03耦合产生，谐振峰2是纤芯基模LP01和高阶纤芯模LP11耦合产生。对制备过程中影响少模长周期光纤光栅性能的因素进行了详细分析。
(3)研究了少模长周期光纤光栅在传感方面的具体应用。由于两个谐振峰有不同的温度灵敏度和应变灵敏度，用少模长周期光纤光栅实现了温度和应变的可区分测量，测量误差小于3%；还就少模长周期光纤光栅的辐射敏感度进行了研究，揭示了其可以同时实现辐射和温度可区分测量的潜力。