随着光通信技术的快速发展,超短光脉冲已经引起人们的关注。目前常用的超短光脉冲多为激光器产生的高斯型脉冲,应用领域受限,因此有许多领域要求能够操纵超短光脉冲的形状。波形发生器作为常见的信号源,可以输出多种形状的脉冲,满足实际的需求。本文以相移光纤光栅为研究对象,设计出能够合成平顶脉冲和三角形脉冲的系统结构,实现了波形发生器的功能。首先,本文介绍了国内外多种常用的产生多波形超短光脉冲的系统,从实现效果、设备复杂程度等方面分析了每种技术的优劣,进而提出利用光纤光栅实现输出多种波形的超短光脉冲的想法。接着介绍了光纤光栅的种类、制备方法以及常用的研究方法等,为后文提供了良好的理论基础。其次,分析了光纤光栅的特性。从均匀光纤光栅入手,分析了均匀光纤光栅的特性曲线,并通过改变光栅长度、调制深度等参数,分析特性曲线的改变。接着在均匀光纤光栅中插入一个或者两个相移点,形成相移光纤光栅,利用传输矩阵法分析了一阶以及二阶相移光纤光栅的透射谱曲线。通过理论分析,发现相移光纤光栅透射窗口附近具有积分效果。最后,利用相移光纤光栅的积分效果设计波形发生结构。利用相移光纤光栅一阶积分特性可以将高斯型超短光脉冲整形为阶梯状,进而利用一阶相移光纤光栅和延时器设计出波形发生结构,当系统输入高斯型的超短光脉冲后,通过改变结构中的系数,可以输出平顶脉冲和三角形脉冲。进一步通过分析脉宽等因素对相移光纤光栅的影响,验证了设计的系统的稳定性。