光纤光栅是光通信、光传感及光信息处理等领域最为重要的光无源器件之一,多芯光纤以其低成本和高密集度在当今社会中得到了越来越广泛的应用。将多芯光纤光栅应用于传感领域,不仅节省空间,操作方便、灵活,而且可实现多个参量的同时测量。本文以双芯光纤为例,对多芯长周期光纤光栅进行了理论探讨和数值分析。首先根据耦合模理论,推导了长周期光纤光栅的耦合模方程,得到了导模和包层模的耦合关系。之后,建立多芯长周期光纤光栅的三层阶跃模型,结合光纤光栅的形成原理,在简化条件下对模型进行分析,在单芯长周期光纤光栅理论基础上,得出纤芯偏移的长周期光纤光栅的计算公式。并在此基础上,结合多芯光纤阵列的超模理论,进一步推导出多芯长周期光纤光栅的耦合模方程。用MATLAB编程进行数值仿真,得到了多芯长周期光纤光栅的纤芯有效折射率、包层有效折射率、自耦合系数、交叉耦合系数和透射谱,并与单芯长周期光纤光栅的相应谱进行对比分析。试验中采用高频CO2激光脉冲的方法在多芯光纤中写入长周期光纤光栅,用步进电机控制旋转台,可在任意角度对多芯光纤写入光栅.该写入方法不仅加热效率高,能高效率高质量地写入低成本的长周期光纤光栅,而且写入过程更加精确、灵活。用计算机控制光栅写入参数,宽带光源ASE作为输入,光谱仪(AQ6317)实时监测光栅透射谱的变化。