针对传统周期性气孔结构的微结构光纤光栅 (MOFG)写入过程中的高写入散射问题, 本文提出一种新型的大圆孔式微结构光纤光栅。其特点是用一填充适当折射率流体的大圆孔结构来代替部分周期性小气孔。当光束从外侧写入光栅时, 一方面会避免传统周期性气孔结构带来的高写入散射问题; 另一方面大圆孔也将起到一微透镜作用, 有助于进一步提高光束写入纤芯区域的能量比例。仿真分析结果表明：新型大圆孔式微结构光纤光栅的写入效率可达到传统周期性光子晶体光纤光栅、单模光纤光栅写入效率的 288%和 206%左右。同时本文也提出利用对称角度写入方法来保证光栅写入场的对称性, 从而改善单侧写入造成的写入场分布不均匀问题和写入致双折射问题。

利用800 nm钛蓝宝石飞秒激光器制备了长周期光纤光栅，并实验验证了长周期光纤光栅的高温特性。基于摄像头和电动位移平台设计了激光精确对准光纤纤芯的方案；以计算机控制1.3 mW飞秒激光，使用逐点曝光法在未经载氢处理的光纤上刻写了长周期光纤光栅，实验显示该光栅在1 200~1 700 nm波段的主谐振峰值可达-17 dB。利用高温箱对长周期光纤光栅进行高温传感特性实验，在300~800 ℃得到的主谐振峰温度响应灵敏度为0.056 nm/℃，线性度为0.992。实验结果表明，提出的以800 nm钛蓝宝石飞秒激光器制备长周期光纤光栅的方法稳定可靠，写制的光栅在高温环境下变化均匀，不易退化，响应特性良好，适用于高温检测。