作为一种理想的全光纤器件，光纤光栅具有体积小、轻便、稳定等优点，同时其在不破坏光纤结构的基础上实现了传光和控制光信号的功能，避免了传统的分立式器件对准直模块的需求，有利于提高系统集成度、增强结构稳定性。而45度倾斜光纤光栅除了具备传统光纤光栅的优点外，其特殊的倾斜结构使其可以将纤芯中S偏振态的纤芯模高效地耦合成辐射模，并使不同波长的辐射模以不同的辐射角出射，是一种理想的偏振相关衍射器件，目前研究人员已经开展了大量基于45度倾斜光纤光栅起偏特性的研究。本论文主要开展针对45度倾斜光纤光栅辐射模特性的理论和实验研究，并探索其在偏振光谱分析中的应用，在理论建模、实验结果、应用拓展等方面均取得了相关原创性成果。具体研究内容包括：
　　(1)辐射模空间分布特性的理论与实验研究：根据体电流法构建辐射模分布的三维理论模型，系统分析了辐射模的分布特点，通过搭建辐射模测试平台实验研究了45度倾斜光纤光栅的辐射模特性。结果表明，辐射模在角向为类高斯分布，在轴向为指数衰减分布，不同偏振态的辐射模的分布特性相差较大，具有很强的偏振相关性。
　　(2)辐射模衍射特性的理论与实验研究：论文采用光矢量分析法构建了辐射模衍射特性的理论模型，并分析了光栅倾角、周期以及工作波长对光栅角色散的影响。通过搭建角色散测试平台对倾斜光纤光栅的衍射特性进行了实验研究和分析，结果显示对于周期为748nm的45度倾斜光纤光栅，其角色散约为0.054°/nm，且光栅的角色散会随倾角的减小而增大。
　　(3)偏振光谱分析应用研究：论文开展了辐射模在偏振光谱分析中的应用研究，实现了基于45度倾斜光纤光栅的光纤偏振光谱仪。实验结果表明光谱仪具有0.057nm的波长分辨率和117nm的响应带宽，其波长响应范围覆盖1495nm-1612nm，与基于商用光谱仪的测量系统对大角度倾斜光纤光栅的偏振光谱进行对比测量的结果显示，基于45度倾斜光纤光栅的光纤偏振光谱仪在偏振测量中不受起偏器件的性能影响。