波导光栅（Waveguide Grating,WG）作为集成光子学器件中的一个重要结构,在波分复用、信号处理、激光、传感、光波的滤波及耦合等方面得到了广泛研究及应用。其中被应用最多的WG是波导Bragg光栅（Waveguide Bragg Grating,WBG）。在各个领域对WG的使用中,我们经常需要针对不同的应用场合来选择具有不同反射谱的WG。因此,WG的应用前景促进了WG重构设计方法的研究。为了满足不同场合和不同功能的需求,需要对决定WG反射谱的折射率微扰进行重构设计。目前针对WG所提出的重构设计方法均为数值方法,其精度较小、计算效率较低。因此,开展对WG的快速重构设计及其特性的研究具有重要的现实意义和学术参考价值。本文首先概述了WG的原理及发展背景,阐述了现今应用较为广泛的WG重构设计方法,并分析比较了每个重构设计方法的优缺点;然后介绍了傅里叶模式耦合（Fourier Mode Coupling,FMC）理论,并基于FMC理论分析了均匀、三角形,高斯变迹、余弦类变迹、相移、超结构、法布里珀罗（Fabry–Pérot cavity,FPC）等WBG的反射谱解析解,再根据所得反射谱解析解反向推导出其折射率微扰的结构参数解析解;利用所推导的结构解析解,设计了均匀WBG、三角形WBG/FPC-WBG、常见变迹类WBG/FPC-WBG、相移WBG、超结构WBG结构解析解的重构设计算法;根据所提出的WBG结构的重构设计算法,对不同类型、不同反射谱特性的WBG进行了重构设计,并利用耦合模理论和传输矩阵法对所得结果进行了验证。验证结果表明该算法可以精确设计出具有所需反射特性的WBG结构。最后分析了算法的误差、时间效率、分辨率等特性,分析结果表明该算法具有足够的精度和远高于其他方法的时间效率,而对于幅值分辨率而言,因该方法采用的是折射率微扰结构参数的解析解型的设计方法,所以它的分辨率由设计所用的计算机位数决定。