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。

针对传统微结构光纤光栅写入过程中的写入散射大的问题，采用时域有限差分法分析了大圆孔微结构光纤光栅的写入场分布特性，并用有限元法验证了分析结果。提出将适当折射率的流体填充至大圆孔区域，利用柱形流体的微透镜效应会聚高斯光能量至纤芯掺杂区域，从而改善写入效率。仿真结果表明改进后的光纤光栅写入效率分别是周期性光子晶体光纤光栅和单模光纤光栅写入效率的290%和210%左右，可以提高光纤光栅的写入效率，降低散射损耗。此外，还针对高斯光束写入角度误差对写入效率的影响进行了初步分析。