光纤光栅是一种新兴的光纤无源器件，是光纤技术的新进展。它具有造价低、稳定性好、体积小、抗电磁干扰等优点，被广泛应用于光纤通信和光纤传感等各个领域。其中，长周期光栅相比布拉格光栅，由于其耦合发生在前向传输的纤芯导模与包层模之间的特点，所以具有背向反射低等特殊优点。同时，一些特殊结构的光栅，如取样光栅，啁啾光栅，相移光栅，由于其具在特定领域同样有着重要的应用价值，故而也引起了人们的关注。研究这些特殊结构的光栅光谱的调控问题，对于指导光栅的设计，充分发挥其应用潜质，有着重要的意义。 本文既是在耦合模理论的基础上，运用数值方法研究了长周期光栅，尤其是相移的引入对于长周期光栅光谱的调控这一方面，做了比较充分的研究。论文主要包含了以下几个方面： 1) 在耦合理论的基础上模拟了光纤光栅，包括布拉格光栅以及长周期光栅结构参数对于光栅光谱的影响，讨论了中心波长漂移问题，峰值反射率的调控以及禁带宽度的调控等问题。 2) 研究了均匀引入相移后的长周期光栅光谱，模拟了包括引入单个、双个以及多个相移的长周期光栅的光谱，分析了引入相移量的大小，位置以及个数对于长周期光栅光谱的影响。阐述了其在EDFA增益平坦以及滤波器等相关领域应用的可能。 3) 提出了将相移引入级联长周期啁啾光栅的新结构。模拟了相移引入以后级联啁啾长周期光栅的光谱，并且与一般的取样光栅做了对比，对于两者不同的调控方式做了详细的分析，讨论了它在波分复用系统中的应用价值，得到了一些新的有益结果。 4) 对光栅光谱切趾优化，尤其是长度切趾中新的现象的讨论。在分析了折射率切趾在长周期光栅中的应用的前提下，又将其引入到相移光栅中。随后又引入了长度切趾的新方法，讨论了长度切趾与折射率切趾光谱的异同。又采用不同的长度切趾函数对光谱进行优化，发现了一些不同于折射率切趾的全新现象，如旁瓣增强效应，带宽和带内平坦度的矛盾性等，对于这些现象进行了详细的分析讨论，得到了一些有益结论，对光栅设计有一定指导意义。