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本论文从光纤的基本理论出发，通过求解纤芯导模的本征方程和包层模色散方程，得到了光纤光栅的两个重要参数，即纤芯模和包层模的有效折射率。利用模式耦合理论研究了长周期光纤光栅的透射谱。对采用高频CO2激光脉冲写入的新型长周期光纤光栅的透射谱进行了理论分析。把这种新型长周期光纤光栅的折射率调制类型近似为三角波，以模式耦合理论为基础，采用三层介质光纤模型，推导了耦合系数和耦合模方程，对透射谱进行了具体的数值计算，数值计算与已有的实验结果基本吻合，验证了本文提出的理论模型的正确性。分析了长周期光纤光栅的温度、环境折射率和轴向应力特性，提出了基于长周期光纤光栅的同时测量液体温度和折射率的方案；导出了其工作原理的解析表达式，进行了实验研究；实验结果与标准值基本符合。