光纤光栅是利用光纤材料的光敏性(外界入射光子和纤芯内铐离子相互作用引起折射率的永久性变化)，在纤芯内形成空间相位光栅，其作用实质上是在纤芯内形成一个窄带的(透射或反射)滤波器或反射镜，使得光在其中的传播行为得以改变和控制。光纤光栅传感器是在光纤光栅的基础上发展起来的一种波长调制型光学传感器，它不仅具有光纤传感器所有的优点，而且有光纤光栅检测信息为波长编码的具有106?102四个数量级线性响应的绝对测量和良好的重复性的主要优势。其插入损耗低和窄带的波长反射，提供了在一根单模光纤上复用多个光纤光栅的可能性，便于构成光纤传感网络，实现光纤网络中的星状、串联、并联和环状连接等优点，是光纤传感器中的研究亮点。

光纤光栅型传感器的类型

       随着光纤光栅制作技术的不断发展以及光纤光栅应用范围的日益扩大，光纤光栅的种类也日益增多。根据不同的分类标准，可以把光纤光栅分成不同的类别。

1.按光纤光栅的周期分类

      (1)短周期光纤光栅(FBG)。光栅周期小于1μm的光纤光栅，称为短周期光纤光栅，又称为光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)。FBG中传输方向相反的两个模式之间发生耦合，如图5-12(a)所示，所以FBG是一种反射型工作器件，其功能实质上是在光纤内的一个窄带反射镜。

       (2)长周期光纤光栅(LPG).光栅周期为几十到几百卩m的光纤光栅，称为长周期光纤光栅(Long-period grating,LPG)。LPG中耦合发生在同向传输的纤芯导模和包层模之间，如图5-12(b)所示，包层模很快损失掉，所以LPG基本上没有后向反射，在其透射谱中有几个特定波长的吸收峰。它是一种透射型工作器件，其功能实质上是透射型带阻滤波器，是EDFA增益平坦和光纤传感的理想元件。 

图5-12    长短周期光纤光栅的模式耦合

2.按光纤光栅的轴向折射率分布分类

       根据光栅空间周期和折射率分布不同，可大致分为以下几种(如图5-13所示).

       (1)均匀光纤光栅(Unifbrm Fiber Grating)。均匀光纤光栅如图5-13(a)所示，它是最早发展起来的一种光栅，也是最常见的光栅，其栅格周期与折射率调制深度均为常数，其光栅周期一般为几百nm,光栅波矢方向与光纤轴线方向一致。这种光纤光栅具有较窄的反射带宽(约10'nm)和较高的反射率(约100%),其反射谱具有对称的边模旁瓣。

(2)闪耀光纤光栅(Blazed Fiber Grating)。闪耀光纤光栅如图5-13(b)所示，也称为倾斜光纤光栅(Tilted Fiber Grating)。在光栅制作过程中，紫外侧写光束与光纤轴不严格垂直，导致光栅条纹与光纤轴有一个小角度。闪耀光栅不仅引起反向导波模耦合，而且还将基模耦合至包层模中或辐射模中，于是在光栅传输曲线上，布拉格波长的短波方向会出现一系列损耗带,其强度随闪耀角大小而变，对应着基模和反向传输的其他导模之间的耦合。闪耀光纤光栅主要用于EDFA的增益平坦和空间模式耦合器。

图5-13    按折射率分布分类的光纤光栅

        (3)啁啾光纤光栅(Chirped Bragg Grating)。啁啾光纤光栅如图5-13(c)所示，它的周期不是常数而是沿轴向单调变化的，有线性啁啾光纤光栅和非线性囑啾光纤光栅两种。由于不同的栅格周期对应于不同的反射波长，啁啾光栅能够形成很宽的反射带。啁啾光栅能够产生大而稳定的色散，被广泛用于波分复用系统中的色散补偿元件。

        (4)变迹光纤光栅(Apodised Fiber Grating).变迹光纤光栅如图5-13(d)所示，它采用特定的函数对光纤布拉格光栅的折射率调制深度进行调制，可形成变迹光纤光栅。变迹对均匀光纤光栅反射谱的边模旁瓣具有很强的抑制作用，选择不同的变迹函数能起到不同的抑制效果，常用的变迹函数有高斯函数、双曲正切函数、余弦函数和升余弦函数等。这种光栅在DWDM  

中有很重要的应用。

       (5)相移光纤光栅(Phase-Shifted Fiber Grating)。相移光纤光栅如图5-13(e)所示，它是在均匀周期光纤光栅的某些点上，通过某些方法破坏其周期的连续性而得到的。可以把它看成若干个周期性光栅的不连续连接，每个不连续连接都会产生一个相移。相移布拉格光纤光栅能够在布拉格反射带中打开透射窗口，使得光栅对某一波长或多个波长有更高的选择度，可以用这个特点来构造多通道滤波器件，能更好地满足EDFA增益平坦的需要。