目前，飞秒激光脉冲因脉冲宽度窄和峰值功率高的特点被广泛运用在多种领域中。其中，色散管理光纤锁模激光器因其特有的腔内呼吸机制使输出的激光脉冲能量更高，光谱更宽、脉宽更窄。使用啁啾布拉格光纤光栅进行色散管理的光纤锁模激光器能够实现真正的全光纤结构，提升激光器的紧凑性和稳定性，因此基于啁啾布拉格光纤光栅进行色散管理的光纤锁模激光器具有更加实际的应用意义。采用数值模拟的方法，研究了基于啁啾布拉格光纤光栅进行色散管理的掺镱光纤锁模激光器中单模光纤在腔内的不同分布对脉冲动力学过程和输出脉冲参数的影响。系统分析了谐振腔内净色散值不同时，腔内单模光纤的分布对脉冲在腔内的动力学过程的影响。模拟结果表明，在腔内净色散值为负时，啁啾布拉格光纤光栅与增益光纤间的单模光纤越短，光纤激光器维持稳定单脉冲运行的最大泵浦强度更高且输出光谱更宽，从而能够获得脉宽更窄的去啁啾脉冲；腔内净色散值越接近零时，啁啾布拉格光纤光栅与增益光纤间的单模光纤长度对输出脉冲参数作用的影响越显著；腔内净色散值为正时，单模光纤在腔内的分布对输出脉冲影响逐渐减弱，优化单模光纤分布提升锁模激光器性能并不明显。最后，提出了一种通过改变单模光纤在腔内的分布来提高激光器输出性能的优化方法。

集成、宽带、大色散延时的器件在微波光子滤波、真延时相控阵天线等领域有着重要的应用，可以有效地降低系统尺寸和功耗。文中提出并实现了一种基于硅基光子集成的宽带大色散延时芯片，通过采用超低损耗波导结构和侧壁法向量调制结构实现了片上集成大色散波导光栅，色散值超过250 ps/nm， 最大群延时达到2440 ps，带宽大于9.4 nm，该芯片有望用于微波光子学、高速光纤通信系统等领域。

为解决干涉型光纤应变传感器自由光谱范围较小或干涉条纹精细度较低等问题，提出了一种基于单拉锥光纤布拉格光栅的法布里-珀罗腔的应变传感结构及其改进方案。利用啁啾光纤布拉格光栅不同位置反射不同波长的特性，形成腔长随波长连续变化的法布里-珀罗腔，得到了无穷大的自由光谱范围且谐振谷精细度高。数值计算结果表明，应变传感灵敏度与拉锥光纤的腰区直径和栅区长度正相关。在0～300 με范围内，当腰区直径为光纤直径的3/25，栅区长度为30 mm时，应变传感灵敏度为7.05 pm/με。该结果对其他干涉型传感结构的设计具有一定的参考价值。