提出了基于能量沉积的γ辐射对光纤折射率的影响分析方法，计算了光纤的色散变量随光纤的V参数、折射率变化，开展了γ辐射对光纤色散影响的测量实验，得到了光纤的色散系数随辐射剂量变化数据。实验及理论计算结果表明：(1) 光纤的色散系数随γ辐射剂量的增加而增大，在一定的剂量(0~500 Gy)范围内，光纤色散增加量呈逐渐饱和趋势；(2) γ辐射导致光纤折射率发生变化，从而引起材料色散的变化，辐射效应中的电子密度增大是折射率改变的主要因素；(3) 辐射感生损耗引起的信号幅度降低要比辐射感生色散引起的脉冲展宽明显，对于暴露在核辐射环境中的长距离光纤，其脉冲信号产生的畸变是两者同时存在并共同作用的结果。

开展了光纤波导中的电磁场传输理论分析，得到了光纤折射率变化对波导中电磁场分布的影响规律，建立了块状融石英材料及光纤光栅在60Co γ辐射作用下折射率变化的测量系统，开展了折射率随辐射剂量变化及光纤模场测量实验。结果表明: 光纤的折射率随γ辐射剂量的增加而增大，折射率的变化会引起波导中传输模式的场强分布变化，从而导致光纤的辐射感生波导损耗; 在一定的辐射剂量范围(0～2000 Gy)内，光纤仍满足弱导边界条件，能够维持对传输模式的约束能力。

介绍了光纤的损耗机制和γ射线对光纤的辐射效应, 设计了针对脉冲γ射线作用于光纤而产生辐射感生损耗的实验测量系统。利用平均光子能量为0.3 MeV、脉冲宽度25 ns、剂量率2.03×107 Gy·s-1, 和平均光子能量为1.0 MeV、脉冲宽度25 ns、剂量率5.32×109 Gy·s-1的2种脉冲γ射线分别作用于多模和单模光纤, 分别采用波长为405, 660, 850, 1 310和1 550 nm的激光光纤传输系统对辐射感生损耗进行了测量。获得了光纤辐射感生损耗和辐射剂量的关系, 并对实验结果进行分析。从实验结果可以看出：在近红外到可见光范围内, 脉冲γ射线对光纤作用产生的辐射感生损耗随探测波长减小而增大；在0.1~3.5 Gy剂量范围内, 多模光纤辐射感生损耗和辐射剂量呈线性关系。分析辐射对光纤的作用机制和实验结果后得出：光纤基质原子的电子能级对传输光子的共振吸收而造成吸收损耗增加；光纤折射率分布的改变从而导致波导损耗增加。