刘丰年，李 娜，果 鑫，张文平，徐 勇，张 笛

（湖南工业大学 计算机与通信学院，湖南 株洲 412007）

0 引言

光纤布拉格光栅（fiber Bragg grating，FBG）是一种利用光敏光纤的光致折射率沿光纤轴向周期性变化的光纤波导。FBG独特的窄带滤波特性，及其易于同光纤系统集成的优势，使其成为目前最有发展前途、最具代表性和发展最为迅速的光纤元件，在光纤通信、光纤传感和光信息处理等领域得到了广泛应用[1]。在光纤光栅的研制中，想要达到理想的光纤光栅应用效果，需要对决定光纤光栅反射性能的调制参数进行计算，获取合适的参数才能得到理想的光纤光栅。因此，合适的参数设计对于制成拥有特定反射光谱的光纤光栅，具有重要的指导意义，对FBG基本原理及重构的分析和研究也更是广受关注。

为实现光纤光栅制作的理论指导，首先需掌握光栅光谱特性分析，在此基础上，还需研究实现光栅光谱重构的算法。因光谱分析较复杂且计算量庞大，目前基于耦合模理论的分段均匀传输矩阵法是较方便实用且常用的分析方法，其优势在于能对每小段光栅进行单独的参数设置，灵活性高，运算速度快，可快速计算具有105个周期的厘米级长度光纤光栅。光纤光栅重构即基于耦合模理论，通过某种算法计算出能够产生某种反射光谱及时延特性的光栅结构信息——耦合系数、反射率、折射率调制方式等。相对于根据光纤光栅的长度、周期、折射率调制方式来分析计算其反射谱而言，光纤光栅的重构又被称为光纤光栅的逆问题、耦合模逆问题[4]。……