目前,以石英为基质的长周期光纤光栅广泛应用于光纤通信与传感领域。但是,石英光纤的透过范围一般小于2μm,石英长周期光纤光栅无法在2μm以上的中红外波段发挥作用。由于中红外波段的光源和光纤器件在生物传感,环境监测等领域具有重要的应用价值,因此研究适用于中红外波段的光纤器件具有重要意义。硫系玻璃是一种新颖的红外光学材料,具有优良的红外光学特性。本文以硫系玻璃为基质材料,开展了硫系长周期光纤光栅的结构设计和制备研究。在硫系长周期光纤光栅的结构设计方面,本文基于耦合模理论系统和温度与谐振波长的关系设计了高灵敏性硫系长周期光纤光栅的温度传感器,此外,本文对级联长周期光纤光栅的增益平坦特性也进行了分析。在实验制备方面,本文采用熔融淬冷法制备了硫系玻璃,基于挤压法制备了硫系光纤,并测试了其光学特性;为了制备高质量的硫系长周期光纤光栅,本文首先研究了飞秒激光诱导硫系玻璃的折射率变化规律,通过在硫系玻璃和薄膜中制备光栅结构,根据衍射光栅的效率计算飞秒激光诱导硫系玻璃折射率调制度,其研究结果为精确制备硫系长周期光纤光栅提供了重要指导;最后基于飞秒激光直写技术进行了硫系长周期光纤光栅的制备研究探索。本文的研究结果表明,所设计的硫系长周期光纤光栅与石英长周期光纤光栅相比,在1.55μm谐振波长处具有更高的温度灵敏度,约为石英长周期光纤光栅的12倍。另外硫系长周期光纤光栅对外界折射率的变化具有优异的传感稳定性。通过研究飞秒激光作用于硫系材料引起的折射率变化,本文发现随着激光功率的增大,衍射光栅的衍射效率呈现先增大后减小的趋势。另外飞秒激光所引起硫系材料的折射率变化达到10-2量级。基于上述工作,本文利用飞秒激光直写技术进行了长周期光纤光栅的制备实验,初步刻写了谐振波长位于1500-1600 nm范围内的硫系长周期光纤光栅。