光纤光栅作为光纤通信中最重要的元器件之一,在色散补偿和滤波方面占有举足轻重的地位。在各种形式的光纤光栅中,由级联光纤光栅构成的F-P腔已成为一种新型光器件,对其研究具有重要的应用价值。本文以耦合模方程为基础,对均匀光纤光栅F-P腔的反射系数进行了求解,得出其反射系数的解析表达式,并对该解析表达式进行了数值模拟验证和讨论分析。在级联光纤光栅通用的F-P腔理论模型基础上,对级联光纤光栅之间引起的带外时延串扰进行了分析。分析结果表明,可以通过提高子光纤光栅本身的边模抑制比以及合理选择级联长度来减小级联光纤光栅之间的时延串扰抖动。另外,结合前面对时延串扰分析的结论,探讨了一种基于级联啁啾光纤光栅的色散补偿方案,数值分析了不同波段域和不同色散值的补偿问题。与已报道的其它色散补偿方案相比,该方案主要优点有:可以实现不同波段域不同色散值大小的补偿;可容忍波长漂移。最后,针对多通带滤波、窄带滤波和宽波段梳状滤波的需要,利用级联光纤光栅设计的灵活性,从数值模拟的角度,分别对上述几种滤波器进行了相应的研究探讨。