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近年来，微结构光纤由于其为光纤的设计提供了更多的自由度，而受到广泛的关注。微结构光纤(包括光子晶体光纤)的特殊结构决定了其很多新颖的特性。例如，奇异的色散特性，宽带范围的大芯径单模传播，极强的非线性效应和光子带隙效应等。微结构光纤的一系列奇异特性为基于此类光纤的器件研制与开发提供了新的可能。研究多孔光纤中光纤光栅的传输谱特性对于研制基于多孔光纤的光纤光栅器件有着重要的意义。随着特种光纤制备技术的成熟，另一种特种光纤——布拉格光纤也重新成为了新的研究热点。本文着重研究了一种典型多孔光纤中布拉格光栅的传输谱，还报道了上海大学光纤研究所制备的一种布拉格光纤的实验测试结果并对其导光机理做出了解释。
本文分析了多孔光纤中布拉格光栅传输谱的特性。结合耦合模理论和光束传输相关函数方法，本文构造了一种研究多孔光纤中布拉格光栅结构传输谱的有效方法，并对典型多孔光纤中的布拉格光栅(FBG)传输谱进行了理论分析。比较了多孔光纤中布拉格光栅与常规布拉格光栅的传输谱。数值分析了光纤截面结构变化对于光栅传输谱的影响，并给出这种影响的定性解释。计算结果显示，与常规光纤中的光纤光栅相比，包层模共振在多孔光纤光栅传输谱中扮演了更加重要的作用：包层模共振引起的损耗峰与正反向纤芯模耦合弓陡垦的损耗峰相比已经可以比拟，而包层模共振的间隔也比常规光纤中光纤光栅的包层模共振间隔要大。同时给出了多孔光纤截面上空气孔的占空比，空气孔的排布层数对于传输谱的影响规律。
本文还报道了一种基于全石英材料体系的上掺杂和非掺杂交替分布的布拉格光纤样品的测试结果。该光纤的纤芯由常规石英组成，而其包层由一系列交替掺杂的石英组成。这种结构在技术上可行，并且能够简化制备过程。使用光学显微镜观察光纤输出光斑的近场，该光纤导光模斑呈现中间暗场分布，符合实际光纤制备过程的推测。光纤的透射谱测试显示，光纤的布拉格导光结构在起作用。本文还对其导光物理机制进行了初步的判断和解释。
最后，作为本论文的独立一章，详细剖析了锁定放大器的构成原理及其数字实现方式。采用虚参考通道技术实现的锁定放大器的动态存储达到60 dB。并对若干种面向光纤传感应用的定制型锁定放大器的实现方案进行了讨论。