光纤光栅作为一种线性无源器件，具有插入损耗小、与光纤全兼容、体积小、精度高等优点。随着对光纤光栅写入方法、理论模型、传感应用等方面的深入研究，光纤光栅必将在通信、传感和其相关领域获得进一步的发展和广泛的应用。　　 本文主要采用耦合模理论通过数值模拟对光纤光栅的传输特性进行了研究。论文主要内容包括以下几个方面：　　 第一章，主要介绍了光纤光栅发展历程、光纤光敏性、光纤光栅写入方法和光纤光栅的应用。　　 第二章，从麦克斯韦方程组出发，推导出描述光在光纤中传播的波动方程，进而分析了光纤中的模式特性。并在此基础上，严格推导出描述模式耦合的耦合模方程。利用耦合模理论对最简单的均匀光纤布拉格光栅进行分析，建立其耦合模方程并给出解析解。　　 第三章，采用数值方法计算了光纤布拉格光栅的反射谱特性。研究了当外界分别为均匀、线性、非线性应变场时光纤布拉格光栅的反射谱，计算结果对分布式光纤布拉格光栅在传感领域的应用具有一定的参考价值。研究了多模倾斜光纤布拉格光栅的倾斜角度对纤芯基模向纤芯高阶模式转换影响的模式转换问题。数值计算中假定只有LP01模式激发情况下LP01模式与LP11模式的转换。模拟计算了高斯变迹光纤光栅的反射谱，抑制了反射谱中的旁瓣。　　 第四章，首先由耦合模理论推导了长周期光纤光栅透射谱的解析解，并讨论了透射谱的性质；其次利用三层光纤模型详细推导了长周期光纤光栅透射谱的简化计算方法并模拟计算了光纤光栅的周期、长度、折射率调制等参数对透射谱的影响；最后研究了级联长周期光纤光栅干涉透射谱的性质。