光纤光栅(FBG)是一种空间相位光栅,可实现光学窄带滤波,同时光纤光栅具有全光纤性、体积小、波长选择性好、低损耗、极化不敏感和设计灵活等优异特性,使得光纤光栅以及基于光纤光栅的器件成为全光通信网络中的理想关键器件,而光纤光栅的调谐技术对光纤光栅的应用具有积极意义。本文为了实现全光信号处理中的可调谐滤波,从理论到实践对光纤光栅的特性和调谐技术进行了研究,主要内容有:(1)应用耦合模式理论对光纤光栅中的模式耦合进行了分析,得出了均匀光纤光栅的幅度反射率,进一步得出能量反射率、群延时和色散表达式,针对非线性光纤光栅,介绍了分段处理法及其具体实现方法。(2)对均匀光纤光栅的反射谱和群延时进行了模拟,分析了光栅长度和平均折射率变化对其反射谱的影响,并得出均匀光纤光栅的边模包络函数和振荡规律函数。模拟了啁啾光纤光栅和切趾光纤光栅的反射谱和群延时,讨论了各种参数对它们的影响,应用Fabry-Perot腔效应解释了反射谱和群延时振荡的原因,进而得出切趾的基本原则。(3)分析了光纤光栅波长和带宽调谐原理,推导出了对常用弹性梁的应变和位移的表达式以及它们之间的关系。模拟了基于悬臂梁,简支梁和纯弯梁的波长调谐和带宽调谐的模型的应变分布和调谐特性,分析比较各自的特点。(4)设计了光纤光栅波长和带宽调谐装置,实验结果显示较好的带宽调谐性,与模拟结果基本吻合。