随着光纤通信与光纤传感的飞速发展,光纤光栅在光纤传感、光纤通信和光信息处理等领域的应用愈加广泛,光纤光栅具有体积小、耦合性好、波长选择特性好、易与光纤系统连接、低插入损耗、成本低等优点。目前,光纤光栅已经成为最具代表性、最有发展前景的光纤无源器件之一,因此,光纤光栅特性的理论研究也受到了极大关注,光纤光栅光谱特性及其综合问题的研究具有非常重要的实际意义。本文首先介绍了光纤光栅的历史、发展和应用,重点对光纤光栅的分析方法与综合问题的研究现状进行了综述。然后在麦克斯韦方程组基础上对模式耦合理论的耦合模方程进行了理论推导,利用模式耦合理论对光纤布拉格光栅进行了分析,得到了描述光纤布拉格光栅特性的耦合模方程。其次,对光纤布拉格光栅耦合模方程进行了归一化处理,得到易于数值求解的耦合模方程。应用四阶龙格-库塔法数值求解光纤布拉格光栅的耦合模方程,完成了任意切趾函数光纤布拉格光栅的特性分析算法,编写了C语言程序,对不同类型的光纤布拉格光栅进行了模拟仿真,得到了相应的光谱特性和时延特性,并对结果进行了分析比较。最后,提出了基于叠栅的光纤布拉格光栅综合问题的解决方法,结合叠栅的反射谱特性与层剥离光纤光栅综合算法,应用高斯切趾函数对光纤光栅进行综合,编写了算法程序,通过两个实例,讨论了该综合算法的光谱特性误差。