近年来,随着应用需求的不断扩展,人们对光纤系统及器件在极端环境,尤其是高温环境下的工作能力提出了更高的要求。相移光纤布拉格光栅,是一种性能优异的窄带光纤带通滤波器和波长选择器,在光纤通信、激光以及传感领域受到了广泛的关注。针对传统相移光纤布拉格光栅高温抗性较差的问题,本文提出了两种不同类型的新型相移光纤布拉格光栅:一种是相移IIa型光纤布拉格光栅,另一种是超结构相移光纤布拉格光栅。首先,通过结构破缺法,实现了一种相移IIa型光纤布拉格光栅。其阻带内的缺口带宽仅有4.8 pm,而且可以利用相位掩膜板精细位移技术实现缺口频带的灵活设计与调节。将该光栅引入分布式布拉格反馈激光器中,凭借着光栅滤波器良好的温度抗性和窄带宽,该激光器结构能够在500℃高温环境下保持稳定的单纵模单偏振输出。该项研究表明所实现的光栅可以作为一种高性能的耐高温带通滤波器,为极端环境下的光纤信号产生、传输与获取提供了器件基础。随后,本文提出并实现了一种新型超结构相移光纤布拉格光栅。通过对其温度特性的研究,首次发现了布拉格光栅的温度记忆效应,即该光栅的双谐振峰结构对具有记录它在一定时间内所经历的最高温度的能力,其最高记录温度可达500℃。并且此温度记忆效应具有单一参量指示性,并无交叉敏感。而后,对此现象进行了分析,提出并初步验证了负折射率变化成分对该效应产生的作用。最后,利用其温度记忆功能的快速响应特性,本文展示了该光栅在一维数据存储方面的应用。上述结果表明,该光栅在能源、地质以及数据存储等方面,具有极大的应用潜力。