光纤光栅是在光纤光学的基础上发展起来的新型光纤器件,功能多样,性能优异,已经在光纤通信和光纤传感等信息领域产生了重要作用并迅速发展,各种新型结构形式和功能的光纤光栅不断涌现。目前,光纤光栅的光学分析与制造技术都仍然是研究热点和技术发展前沿,新的制造技术的发展可以加工出性能更好的光纤光栅,其中飞秒激光制造方法赋予了光纤光栅更多的卓越性能,其温度稳定性获得了显著提升,也由此扩展了光纤光栅在石油钻井等特殊工况的重要应用。为了实现高性能光纤光栅的高精度制造目标,本论文以长周期光纤光栅为研究对象,从制造学科角度进行了光纤光栅的光学分析与制造方法研究。论文的主要研究工作如下：1、基于耦合模理论,建立了长周期光纤光栅的光学分析模型,系统地仿真研究了光栅周期、光栅长度、占空比、包层折射率、纤芯折射率调制深度等长周期光栅参数变化对其光谱特性的影响规律。仿真结果表明：光栅周期的变化使各阶模式的谐振波长改变,且高阶模谐振波长比低阶模更敏感；光栅长度(周期数)的变化不会引起谐振波长变化,但增加光栅长度使损耗强度先增加,达到过耦合后使损耗强度减小；增大光栅占空比,谐振波长往长波方向移动,且高阶模比低阶模敏感；随着包层模折射率增大,谐振波长向短波方向移动,且高阶模比低阶模敏感；纤芯折射率的调制深度变化不会引起谐振波长变化,但增大纤芯折射率的调制深度,耦合损耗峰首先增强,直到过耦合后损耗峰强度降低。2、研究了长周期光纤光栅制造误差对其光谱特性的影响规律,确定了影响光栅光学性能的重要制造误差,为长周期光纤光栅制造过程的参数选择和误差控制提供了理论依据。仿真结果表明：制造过程沿光栅长度方向(即轴向)运动误差导致的光栅周期误差对光栅光谱特性的影响取决于其光栅周期平均值；纤芯折射率调制深度误差主要影响损耗强度,对谐振波长位置影响很小。3、研究了飞秒激光制造长周期光纤光栅时纤芯折射率改变的机理以及光纤材料对飞秒激光的非线性吸收机制,进行了飞秒激光制造长周期光纤光栅的实验研究,获得了决定制造过程成败和长周期光纤光栅性能的关键要素,为长周期光纤光栅的飞秒激光制造工艺设计提供指导。