倾斜光纤光栅(Titled Fiber Bragg Grating, TFBG)是一种特殊的短周期光纤光栅,因其独有的结构特点,使其具备光纤Bragg光栅和长周期光纤光栅的全部优点,近年来对TFBG的理论和实验研究都取得了一定的成果,在光纤通信、光传感、光波长解调等诸多领域被广泛应用。本文首先介绍了光纤光栅的发展以及种类,从通信和传感两个方面介绍了光纤光栅的应用。然后简述了倾斜光纤光栅的制作及其研究现状,对比分析了光纤Bragg光栅和倾斜光纤光栅的的优缺点。采用经典的耦合模理论对倾斜光纤光栅的传输特性进行分析,对TFBG的纤芯前后向导模间、纤芯导模与包层模以及纤芯导模与辐射模之间的耦合模方程进行了详细推导。然后基于OptiGrating软件模拟倾斜角度、栅长、光栅周期、折射率调制等光栅结构参数变化对TFBG反射和透射谱的影响,由于倾角的存在使得光栅模式的耦合发生了变化,光栅对反向传输的纤芯模的耦合能力减弱,而包层模耦合能力增强,当倾角增大到一定程度,纤芯前向导模与包层前向导模间的耦合变为TFBG光谱的主要耦合模式。最后研究了TFBG的Bragg共振波长及其高阶包层模谐振波长等参数的温度、应力和折射率的传感特性,分析了基模LP01及不同阶包层P05的应变、温度的响应特性,得到了线性拟合直线方程,应用TFBG包层模谐振峰均向长波区偏移的透射谱变化规律,得到包层模谐振峰与外界介质折射率呈线性关系的结论。