信息化时代的繁荣使得人们对各种信息的需求量与日俱增，光纤通信作为承担信息传输的生力军正在肩负起越来越重要的任务。而长距离、大容量和高速率的发展方向同时意味着对光纤传输链路中的器件提出了更高的要求。本文针对通信和传感领域中长周期光纤光栅(LPFG)和吉莱-图努瓦(G-T)标准具两种重要器件进行了相关研究。LPFG以其高灵敏度以及无后向反射等优点得到了广泛的应用，而用飞秒激光制作LPFG已经成为一个非常有效的手段，所以探索飞秒激光刻写LPFG的参数空间具有重要的实际意义。另外，G-T标准具基于多光束干涉特性可以实现多信道同时补偿色散，这就为其在今后的密集波分复用(DWDM)系统中承担动态色散补偿器的作用提供了必要条件，因此对其进行深入的分析和计算研究十分有必要。　　 本研究主要内容包括：⑴搭建了飞秒激光刻写长周期光纤光栅的刻写系统，包括刻写光路、定位监测光路和谱采集光路。另外，为待刻写光纤设计了专用的光纤固定和调节装置，提高了刻写效率和刻写稳定性。⑵分别对长周期光纤光栅写制时透射谱随着周期数、所施加轴向拉力、刻写激光功率、刻写速率等参数变化的情况做了研究，并从理论上进行了解释。为实际应用中制作长周期光纤光栅提供了指南。⑶通过在陶瓷材料上打微型圆孔对飞秒激光的单脉冲切削量进行了估算。⑷对G-T标准具用于多通道色散补偿时的设计厚度做了计算和修正，在整个C波段内所有通道对准误差均在2.5 GHz以内。考虑了温度和波长对折射率、折射角、标准具厚度等相关参量的影响，使得色散计算结果更加精确。⑸得到色散极值波长漂移与温度的改变量的关系，为级联G-T标准具组达到动态色散补偿时各G-T标准具根据不同极值波长选择温度提供了参照。⑹根据遗传算法原理对级联G-T标准具用于多通道宽带动态色散补偿时多个元件的温度选择方案编制了寻优算法，从而可以得到更高效、更优化的色散补偿效果。