长周期光纤光栅传输谱对很多外界变化有较强的敏感特性,因此在传感领域具有良好的发展前景,本文对长周期光纤光栅多种敏感特性进行了比较详细地研究,并比较系统地研究了长周期光纤光栅的耦合模理论和光谱控制等内容,主要研究成果如下.从麦克斯韦方程组出发,系统地研究了长周期光纤光栅耦合模理论,对有关研究成果进行了综合与修正;基于Matlab平台编程,可根据写入条件模拟长周期光纤光栅传输谱,从而能直观地进行理论研究;并对光谱控制和CO<,2>激光写栅成因进行了比较系统的理论研究,可用于指导光栅制备.研究表明,减小长周期光纤光栅包层半径,可以调谐谐振波长并增强其环境折射率敏感特性;HF酸腐蚀实验中,包层半径减小了1.5 u m,谐振波长增大了29nm,对NaCl溶液浓度的敏感特性增强了39.4％.设计制作了一种新型液体浓度传感器—单端长周期光纤光栅液体浓度传感器,具有体积小,便于测量的优点,并进行了相关测试.研究表明高频CO<,2>激光脉冲三束对称写入长周期光纤光栅具有良好的温度敏感特性和轴向应变敏感特性;在较大温度范围内,谐振波长平均温度灵敏度约为0.11nm/℃,峰值损耗则对温度基本不敏感;谐振波长和峰值损耗均随轴向应变近似成线性响应.首次发现高频CO<,2>激光脉冲三束对称写入的长周期光纤光栅,其峰值损耗和谐振波长均具有扭转方向相关性——顺时针扭转,损耗深度减小,谐振波长向短波方向变化,逆时针扭转,则损耗深度增大,谐振波长向长波方向变化,而且都与扭转角度近似成线性响应,平均灵敏度分别约为1.204dB/rad和2.04nm/rad;扭转"较长"长周期光纤光栅时,谐振波长和峰值损耗变化的整体趋势与"纯"长周期光纤光栅相同,并有小幅度的周期性起伏.基于这一敏感特性,设计了一种不但可以测量扭转角度而且还可以判断扭转方向的长周期光纤光栅扭转传感器.