一次写入长周期光纤光栅提高了写制的效率，解决了多次写入不重合的问题，具有重要的研究价值。经大量的实验研究发现，在适当的应力和能量辐射情况下，纤芯和包层发生有效折射率周期性调制和适当的物理形变，利用高频CO2激光器可以在普通单模光纤上一次成功写入长周期光纤光栅。实验结果表明，一次写入的长周期光纤光栅比多次写入的光栅透射谱特性好。

发现高频聚焦CO2激光脉冲三束对称写入法制备的长周期光纤光栅(LPFG)具有新奇的扭曲特性:首先,当被扭曲光纤和长周期光纤光栅长度接近时,扭曲特性有明显的方向相关性,顺时针扭曲时,谐振波长和峰值损耗随扭曲率的增大而减小;逆时针扭曲时,谐振波长和峰值损耗随扭曲率的增大而增大,并与之成良好的线性关系,其平均灵敏度分别为0.133 nm/(rad·m-1)和0.061 dBm/(rad·m-1);其次,当被扭曲光纤远长于长周期光纤光栅时,扭曲特性随扭曲率变化周期性起伏,而且起伏次数(10次)超过光纤被扭曲周数(6周),但整体特性基本保持不变。利用扭转光栅导致椭圆双折射理论对扭曲特性进行了解释,并发现光栅内部固有线性双折射对扭曲特性有着重要的作用。

报道了一种用高频CO2激光脉冲在普通通信光纤包层边缘单侧写入的新型长周期光纤光栅。研究发现,这种长周期光纤光栅的折射率变化主要发生在光纤包层区域,而纤芯的折射率变化较小;同时该光栅的附加损耗低于0.5 dB。进一步折射率特性实验研究表明,由于其特殊的折变结构,这种光栅具有较高的外界环境灵敏度,当外界折射率在1.41～1.45范围内变化时,其谐振波长漂移量高达15.52 nm,比实验测得的用传统方法写入的长周期光纤光栅谐振波长漂移量高出近3倍,这种光栅结构在光纤传感中将具有重要的应用。

发现高频CO2激光脉冲写入的长周期光纤光栅(LPFG)具有独特的扭曲特性:1) 扭曲特性具有明显的扭曲方向相关性——顺时针扭曲时谐振波长发生“红”移,逆时针扭曲时谐振波长发生“蓝”移,无论顺时针还是逆时针扭曲损耗峰幅值都近似线性减小;2) 若被扭曲的光纤比被扭曲的长周期光纤光栅长得多,则扭曲时长周期光纤光栅谐振波长和幅值的变化出现周期性的起伏。利用扭曲光栅引起椭圆双折射进而导致偏振态变化的相关理论合理解释了这些独特的扭曲特性。

对高频CO2激光脉冲方法在弯曲不敏感光纤中写入的长周期光纤光栅的弯曲特性进行了研究，发现其谐振峰幅值对弯曲相当敏感，为普通光纤中写入的长周期光纤光栅的2.8倍，并且谐振波长和谐振峰幅值在圆周方向上呈现的对应规律与普通光纤不同，即谐振峰幅值最敏感方向所对应的谐振波长对弯曲不敏感。根据该现象，提出了一种利用调节其弯曲度来实现增益控制的可调增益均衡器方案，并进行了实验验证，该方法实用、简单。

报道了高频CO2激光脉冲写入的长周期光纤光栅的腐蚀特性,即LPFG的谐振波长随腐蚀时间的变化线性地向长波方向漂移,而其谐振峰幅值变化却很小.首次对腐蚀后的长周期光纤光栅的基础特性进行了研究,发现其温度、应变、扭曲特性都未发生改变,而弯曲灵敏度比未腐蚀时的要小.从而得出了可用腐蚀来调整长周期光纤光栅谐振波长而不改变其特性的结论.

报道了一种用高频CO2激光脉冲写出的长周期光纤光栅的温度特性和弯曲特性.实验表明,这种长周期光纤光栅的波长漂移随温度的变化呈线性关系,它的透射峰幅值变化随弯曲量的变化也呈线性关系.基于这两种线性关系,通过控制新型长周期光纤光栅的谐振峰位置和幅度,动态平坦了一组掺铒光纤放大器增益谱线.实验结果表明在C波段32 nm范围内掺铒光纤放大器增益谱线平坦度可动态调整为±0.7 dB.