在光纤通信和传感等信息领域,长周期光纤光栅以其独特的结构特点、多样的功能和优异的性能,发展成一种具有不可替代作用的新型光电子器件。基于其超精密的结构和性能要求,针对它的光学分析和制造技术一直都是研究的热点和难点。新型的飞秒激光微加工技术以其超短脉宽和超强功率的特点,在光纤微纳结构制造上能够满足其跨尺度、高精度、高性能和多样性的加工要求。本文以光纤为载体,以长周期光纤光栅为研究对象,以飞秒激光加工为技术手段,并结合大量实验,进行了长周期光纤光栅飞秒激光加工的制造方法和性能特性研究。全文主要研究内容：1、建立了基于经典耦合模理论的光学仿真模型,分析了长周期光纤光栅模式耦合过程,模拟出其特定参数下的传输谱；理论模拟了传输谱与调制深度、光栅写制长度变化趋势。2、研究了飞秒激光与透明介质材料相互作用的机制,开展了基于物镜聚焦加工纤芯改性型长周期光纤光栅和基于柱透镜聚焦加工包层去除型长周期光纤光栅的实验研究,并从其传输谱特性、结构和机械性能的差异上对两种类型长周期光纤光栅进行分析。3、开展了一系列实验探究光栅写制过程中光栅周期、光栅长度和调制深度对长周期光纤光栅传输谱的影响规律。从实验结果和理论结果分析得到：随着光栅写制周期的增大,谐振波长向长波移动,谐振峰值基本没有变化；随着光栅写制长度或调制深度的增大,谐振峰值在欠耦合状态下随之增大,在过耦合时呈现相反规律,谐振波长几乎不发生漂移。4、理论分析了长周期光纤光栅温度与折射率传感特性,开展实验研究了基于物镜聚焦和柱透镜聚焦两种加工方式所得两种光栅的温度特性与折射率传感特性。实验结果表明纤芯改性型具有低高温灵敏度和高折射率灵敏度,而包层去除型正好相反,具有极高的高温灵敏度和极低的折射率灵敏度。图41幅,表5个,参考文献60篇