光纤Bragg光栅是一种重要的光纤无源器件,目前已被广泛应用于光纤通信、光纤传感、光纤激光器等各个领域。倾斜光纤光栅是一种特殊结构的光纤光栅,其光栅平面存在一定倾角,能够加强前向传输的纤芯模与后向传输的辐射模或包层模间的耦合,这一特性使得它在光纤传感、光纤滤波等领域有着良好的应用前景。本文主要开展了倾斜光纤光栅的特性、制作及应用研究,主要内容如下:(1)概述了光纤光栅的发展历史、分类方式及常见的制备工艺,重点介绍了倾斜光纤光栅的理论研究进展、制作方法及应用,提出了利用倾斜光栅与啁啾光栅相结合构成的啁啾倾斜光纤光栅抑制大功率光纤激光的受激Raman散射,从而进一步提升激光输出功率的设想。(2)利用耦合模理论分析了光纤Bragg光栅中纤芯模间的耦合、倾斜光纤光栅中纤芯模与辐射模和包层模间的耦合;利用传输矩阵法仿真,详细研究了倾斜角度、调制深度、光栅长度等重要参数对倾斜光纤光栅光谱特性的影响,结合前面的理论分析对后期光纤光栅的制作提供了理论指导。(3)介绍了基于紫外激光和相位掩模板的光纤光栅刻写系统、光纤预处理技术、光栅刻写流程与工艺以及后处理技术,重点描述了制作倾斜光纤光栅的两种旋转刻写工艺,推导给出了实际光栅角度与刻写旋转角度之间的关系表达式,对比了分析了两种方式的优缺点;介绍了光纤光栅的测试方法与系统,重点描述了倾斜光纤光栅、啁啾光纤光栅、啁啾倾斜光纤光栅传输谱测量的注意事项,结合测量结果对比分析了三种光纤光栅的特性。(4)简要介绍了高功率光纤激光中的受激Raman散射效应及其抑制方法,对比分析了各种方法的优缺点,指出基于倾斜光纤光栅滤波的方式是一种简单有效的方法。为了验证我们设计并制作的啁啾倾斜光纤光栅滤除Raman信号的效果,设计并搭建了验证性实验系统,开展了相关测量,实验结果表明我们研制的啁啾倾斜光纤光栅对Raman信号有很好的滤除效果,Raman信号衰减近20dB。