光子晶体光纤是目前光电子研究领域的一个热点。基于光子晶体光纤刻写的光纤光栅具有了比传统单模光纤光栅更多优势，引起了该领域科研人员极大的兴趣。本文主要针对长周期光子晶体光纤光栅的传输谱特性进行理论研究，并得出一些有用的结论。首先，对光子晶体光纤和长周期光纤光栅的发展历程、结构特点及应用进行了较为详细的描述。借助于光子晶体光纤和光纤光栅的数值分析方法，给出了分析光子晶体光纤光栅的一般性方法。其次，结合有限元法和耦合模理论对柚子型光子晶体光纤长周期光栅传输谱特性进行了详细的理论分析。通过数值模拟方法实现了传输谱的理论仿真，探讨了柚子型光子晶体光纤长周期光栅的结构参数对传输谱的影响情况。但由于它包层结构不具一般性，所以接下来又探讨了正六边型光子晶体光纤长周期光栅传输谱特性与各参数之间的关系，并得出相关结论。再次，利用一种改进的耦合模理论——局域耦合模理论，对结构性改变的光子晶体光纤长周期光栅的成栅机理和传输特性进行了理论分析。研究了结构性改变光子晶体光纤在塌缩区域内的模式特性及模式耦合特性，实现了透射谱的理论仿真，并探讨了谐振峰随结构参数的变化规律。最后，理论设计了空芯光子带隙光纤结构参数。通过有限元法和局域耦合模理论模拟仿真了空芯光子带隙光纤光栅的传输谱，并进一步地探讨了传输谱特性随着结构参数的变化情况，并得出相关结论。