本论文内容主要分为三大部分：光纤光栅光学特性的研究、用于色散补偿的光纤光栅优化设计以及光纤光栅的制作。光纤光栅类型的色散补偿器件以其诸多优点成为目前光通信系统中应用最广泛的色散补偿方法。已有的研究都没有给出光纤光栅的各种结构参数对其最终补偿能力的共同影响关系，论文针对光纤光栅的特性与其结构参数之间的关系方面做了深入研究，其中包括切趾函数的选择以及结构参数的选定，给出了优化曲面图，并可根据使用需要选择适当的参数，为色散补偿光纤光栅的设计与制造提供了理论依据与参数选择的参考。 首先论文利用耦合模理论对光纤光栅的光学特性进行了详细的分析，在对比了龙格库塔法和传输矩阵法这二种常用的分析方法的基础上，选择传输矩阵法着重研究了光纤光栅长度、啁啾系数、耦合系数以及各种切趾函数与其反射谱谱宽、反射率极值、时延、色散等特性的相互关系及影响。提出了几种不同的切趾函数形式，由此得出了最佳的切趾函数形式，可以较好地替代目前通常采用的高斯函数形式。同时论文还讨论了光纤光栅的另外一种形式——相移光纤光栅，通过模拟计算设计过程提出了自己的新观点，修正了许多文献中的错误观点。接着，论文讨论了光纤光栅用于补偿光纤传输系统的色散现象。对线性啁啾光纤光栅的主要参数(光栅长度、啁啾系数和切趾系数)进行了详细的优化设计，计算得出几组直观、明了的优化曲面分布图。还进一步分析讨论了运用普通均匀光纤光栅作为传输型器件补偿色散这一个新的方案，可使插入损耗大大减小，且光栅的制作简单。最后论文讨论了光纤光栅的制作，分析了掩膜板后干涉光场的分布，指出了掩膜板制作应该尽量实现零级抑制，且在系统调试中，光纤要尽量靠近掩膜板放置这一重要结论，在此基础上利用现有实验设备制作出了光纤光栅，研究了不同曝光条件对光栅制作的影响，并利用实验分析了光栅的温度稳定性。