光纤多波长滤波技术在诸如密集波分复用系统、可调谐多波长激光器、离散分布光纤传感等方面越来越发挥着至关重要的作用,因此探索和研究新型的高品质多波长滤波器已经成为科研热点。本文的研究目的为设计一种新型的多波长偏振滤波器,并根据其特性设计出切实可行的应用方案。取样光纤光栅具有多波长输出的特点,保偏光纤具有高双折射的特性,本文将二者巧妙的结合起来,设计出一种新型的光纤光栅——取样保偏光纤光栅;根据光纤耦合模理论和传输矩阵法,分析取样保偏光纤光栅的光谱特性;基于其独特的光谱特性,本文首次提出了取样保偏光纤光栅多波长输出的两种方案;并分析了如何将将取样保偏光纤光栅用作多波长偏振滤波的基本元件应用于偏振复用系统。第一部分简要总结了光纤通信系统的发展以及光纤光栅在光纤通信系统中的应用:同时介绍了光纤光栅的分类和制作光纤光栅的物理机制及光纤光栅的制作技术;最后概括了本论文的主要研究工作。第二部分系统地介绍了研究光纤布拉格光栅特性的耦合模理论。通过推导耦合模方程分析了光纤布拉格光栅在线性情况下的特性;此外还简要介绍了传输矩阵法。第三部分用传输矩阵法分析了啁啾光纤光栅的光谱特性,并逐一分析了各个设计参数对其光谱的影响;简要介绍了啁啾光纤光栅的色散补偿应用。第四部分用传输矩阵法分析了取样光纤布拉格光栅的光谱特性,并分析了取样光栅各个设计参数对其光谱的影响;简要介绍了取样光纤光栅的几种基本应用。第五部分首先引出了保偏光纤的基本概念,结合光纤光栅的基础理论,提出了取样保偏光纤光栅的概念,并利用传输矩阵法分析了其反射谱,相位,群速度时延及群速度色散;提出了两种利用取样保偏光纤光栅实现多波长偏振输出的方案,介绍了如何将取样保偏光纤光栅的应用于偏振复用系统。