该文针对具体的应用,系统地总结和发展了光纤光栅应用基础理论,深入研究了光纤 布拉格光栅滤波器、光纤长周期光栅滤波器、光纤宽带放大器以及光纤布拉格(Bragg)光栅 在密集波分复用(DWDM)光纤传输系统中的应用等四个方面的相关课题.系统全面、深入地研究了光纤布拉格光栅的色散特性.首次推导出了光纤布拉格反射色散解析式,研究了光纤布拉格光栅透射色散和反射色散的特点和规律.分析了色散对光纤布拉格光栅滤波器的影响,首次计算了光纤布拉格光栅透射色散对超高斯型啁啾脉冲展宽效应的恶化,以及由此所引起的码率限制.计算表明,在DWDM光纤传输系统中,当传输码率较高,信道间距较小时,要充分考虑到光脉冲啁啾对光纤光栅滤波器传输码率所带来的限制.系统地研究了光纤布拉格光栅反射谱与光栅参数、光刻光强分布的关系.针对光纤布拉格光栅在DWDM中应用要求,计算分析了光纤布拉格光栅中折射率变化的分布参数,以及折射率变化的直流分量对光栅反射谱旁瓣抑制效果的影响.研究了长同期光纤光栅的基本特性以及级联长周期光纤光栅的透射特性,推导了相关级联长周期光栅(光栅间可相互耦合)以及非相关级联长周期光栅(各级光栅 之间不发生耦合)滤波器透射率的计算公式,首次指出相关联长周期光纤光栅透射率的非易 性;用两种不同的方法刻制出长周期光纤光栅.计算了掺铒光纤放大器的增益谱形并分析了其特点,研究了级联掺铒光纤放大器增益谱形的变化以及对波分复用(WMD)光纤传输系统的 影响,设计计算了带均衡滤波器的光纤放大器.结果表明,采用均衡滤波方式是使光纤放大器增益平坦的有效方法.提出了光纤布拉格光栅在DWDM光纤传输系统中的两个具体应用:利用反射旁瓣受到抵制后的不同周期的多个光纤布拉格相移光栅克成DWDM系统中的多波长激光器,以及利用反射旁瓣受到抑制的不同布拉格波长的多个光纤光栅进行DWDM系统中的色散调配.