随着光纤布拉格光栅(光纤光栅)技术的发展,制作具有复杂折射率调制的光纤光栅成为可能。在光纤通信及光纤传感领域的应用前景促进了光纤光栅的逆向设计重构研究,可以为其正向设计及生产制作提供参数,吸引了许多研究者的关注。本文主要对基于离散层剥离算法的光纤光栅重构算法进行研究。完成的主要工作如下:1.对光纤光栅的耦合模理论、分段均匀传输矩阵法及微波网络传输矩阵法进行了理论分析;对频域离散层剥离算法、时域离散层剥离算法、遗传算法和逆向层聚合算法进行了编程实现及算法验证;并对在光纤通信领域应用较为广泛的几种光栅器件进行了逆向设计和数值仿真实现,其中包括无色散带通滤波器光栅、全通相移滤波器光栅、多信道滤波器光栅、二阶色散补偿器光栅和线性啁啾莫尔光纤光栅。2.仿真计算结果表明频域离散层剥离算法和时域离散层剥离算法需要很少的光栅长度分段数就能够得到光栅的耦合系数,运行时间短。其中,频域离散层剥离算法适用于重构弱反射光栅,时域离散层剥离算法可用于重构最大反射率大于或等于99%的光栅;另外,时域离散层剥离算法能够很好的重构二阶色散补偿光栅的耦合系数。利用遗传算法优化使用频域离散层剥离算法计算的耦合系数,重构的反射光谱和目标光谱有较高的一致性。3.在离散层剥离算法的基础上,逆向设计得到了一次曝光写入的线性啁啾莫尔光栅;在遗传算法中,对传统误差函数进行了改进,得到了新的评价样本优秀程度的适应函数以获得更加满意的耦合系数;将逆向层聚合算法结合耦合模理论重构获得了光栅耦合系数。