光纤光栅是逐步发展起来的新兴光学元器件,它的出现使全光通信与全光传感网络成为了可能。由于光纤光栅在传感系统中既扮演传感元件又扮演传输元件的角色,以及它采用波长调制的传感方式,使其具有小巧灵活,耐腐蚀,抗电磁干扰,灵敏度高,易于复用成网等诸多优点,被广泛的应用于航空航天,民用建筑,医学化工,电力设备等诸多特殊传感监测领域。本论文的主要研究内容包括:　　1.从耦合模理论出发,对光纤 Bragg光栅的数学模型进行了详细的推导研究,得出设计光纤 Bragg光栅的中心波长的表达式lB=2nefL,并根据FBG的数学模型对其光谱特性进行了详细的仿真。由此结合理论给出制作具有优良传感特性的光纤Bragg光栅的结论,为光纤光栅的制作与应用提供了理论借鉴。　　2.首先由光纤布拉格光栅受外界应力作用后产生的弹光效应出发,详细的推导与研究了光纤Bragg光栅的应力传感模型。随后,从均匀轴向应力与均匀横向应力出发,分别理论分析了在两种应力下的FBG数学模型,并对分析中的模型进行了相应的仿真与研究。同时,结合理论分析,对两种受力状态下FBG的光谱特性给出了相应的结论。　　由于横向受力下的FBG具有特殊光谱特性,进而基于传输矩阵分析法再深入研究分析局部横向应力下的光栅光谱特性。理论研究与数值仿真分析表明在局部中间位置受力下,FBG的分裂谱中分裂点的波长与应力呈线性关系,并具有一定的周期。同时,用近似传输矩阵分析法推导给出了它们的表达式与周期应力值。最后,分析了不同位置的局部横向受力的FBG光谱,给出了结论。此详细的受力分析对光纤Bragg光栅应用于应力传感领域具有一定的指导意义。　　3.详细阐述光纤光栅传感网络的基本复用方式:波分复用(WDM),时分复用(TDM),空分复用(SDM)的工作原理,拓扑结构与性能,并列表对比其优缺点,网络容量与适用场合,同时用OptiSystem软件搭建FBG复用网络并进行仿真,验证复用的可行性,为工程研究构建FBG传感网络提供了借鉴。