波分复用技术是有效的复用方法之一，可以使特定波长从原通道中分离出来，目前已大范围用于光纤传感和通信中。但是由于传统波分复用分离出的波只是在利用波长方面的不同，影响了该技术的进一步应用。基于此，本文设计了一种新型的波分复用系统，主要是基于光纤光栅原理，结合耦合器和掺铒光纤放大器等一系列光学器件。系统结构和理论表明可用于多个波长的波分复用系统，结合时分复用方法，在不影响传统复用效果的同时，时间间隔最小达到0.7ns，满足了更大规模的要求。主要研究内容如下：(1)基于马赫—曾德尔干涉仪的原理，确定光栅和环形器的相对位置，环形器各个臂长与各波长相位有关，可以解决相位问题，通过固定L长度来完成对四个波长的相位恢复。该系统设计利用几何光学，所以消除各种色散提高时间精度也是关键，文章在研究了光纤光栅的理论模型，应用耦合模理论分析光纤光栅的光谱特性，分析了啁啾光纤光栅的原理的基础下，应用啁啾光栅完成色散补偿。(2)利用隔离器和环形器的原理和内部结构，设计基于光纤光栅的14分波器，并将其应用在新型波分复用系统中，使波分复用系统更加的简明。14分波器的输出通过使用OptiSystem软件仿真，得到的结果符合系统要求：波形之间没有过多的干扰，并且单个波长的功率通过输出端的掺铒光纤放大器补充。(3)结合OptiSystem软件设计了波源掺杂有干扰波的全光波长变换器，并且经过仿真得到一些有意义的结果：干扰波对全光波长变换后的波长没有影响，只是消弱了变换光功率的增加幅度，不过维持了有干扰端和由信号光散射产生的闲频光的功率。(4)研究了新型系统中耦合器、干扰波和分波器等因素对波分复用系统的影响；对基于光纤光栅的新型光波分复用系统进行了细致的理论分析并且对四个输出作了对比，研究了复用数目、中继光纤放大器和传输光纤长度对结果的影响。用分散补偿光纤布拉格光栅来替代均匀光纤光栅，或两种光栅交替利用，随后对此系统做了理论推导和数值模拟，得到了其4信道波分复用模型，并应用带宽的缩小技术对切趾做了优化。