在没有完整理解光敏性现象时，也可以以光纤布拉格光栅（Fibre Bragg Grating，FBG）的形式利用其优势。这种器件（或装置）在通信和测量传感器方面有诸多应用，所以值得花费一些时间予以探讨。
正如本书2.5节所述，当一束光波入射到两种不同材料的边界处，会有反射波和透射波。这是光波在两种介质中以不同速度进行传播的直接结果，突然改变速度的“冲击”会造成某些光反射。假设，材料的结构如图9.26所示，由连续两层材料1和2组成，具有1-2-1结构形式。入射在1-2边界上的光波部分地发生反射，部分地透射到2-1界面。在第二个界面处，再次发生部分反射和部分透射（见图9.26a）。
图9.25 波长为1.06μm激光传输到单模光纤中造成二次谐波的成分增加
现在有两种反射波。如前所述，当它们沿着相同方向传播时，总会发生干涉。如果每个波峰和波谷都重合（即两个波同相），就会产生一个振幅是其两倍的波（见图9.26a）。若一个波的波峰与另一个波的波谷重合或者相反，则两个波相消，不会产生合成波（见图9.26b）。并且，总会有另外的可能性：两个波形成的振幅在零与2倍单波振幅之间，所有这些内容在此之前（见本书2.7节）已经介绍过。根据这些讨论可以清楚看到，为了得到合成波的最大值，从第一个界面到第二个界面，再返回到第一个界面，即双倍的传播距离一定要等于波长的整数倍（1、2或3等）。只有满足该条件的那些波长才会发生前反射。（然而，应当注意，光在光学材料中的波长要比自由空间小，减小的倍数等于介质的折射系数。原因在于，频率一样，但时间没有放慢，所以，速度变小，减小倍数等于介质折射系数。并且，频率与波长的乘积总是等于速度。）
图9.26 布拉格反射原理
现在讨论图9.27a所示的延展“光栅”结构。界面间的距离都一样，所以其波长等于该距离两倍的波将受到该光栅的强烈反射。光栅结构越长（包含有更多的反射元），对波长就有更高的选择性。图9.27b所示的光栅结构在波长1550nm处选择性反射形成的反射光谱，也显示出减小该光栅结构中反射元数目的影响。
这些结构可以在光纤中形成。利用一块具有所需图案的掩模板，并用紫外光照射光纤，就可以制造出这种结构（见图9.28）。紫外光入射到光纤芯中，由于光化学反应使折射率增大，这种现象称为“光敏性”。因此，光纤中形成连续的低和高折射率结构，并根据光纤中希望的反射波长给出预定间隔，这种结构称为“光纤布拉格光栅（FBG）”。（物理学家Lawrence Bragg利用晶体中的原子层证明了X射线的这种反射结构，此后该光栅便称为光纤布拉格光栅。）
图9.27 布拉格光栅
由于光纤布拉格光栅具有高选择性，所以在光纤技术中有着重要作用。例如，可以在光纤激光器中作为高反射镜（见图9.29），来选择激光反射波长。显然，激光器输出端的光纤布拉格光栅应当比其他部位的短，所以其反射率不会高，一些光发射出去会被利用。光纤布拉格光栅还可以在波分复系统中用作滤波器，通过对波长的选择，接收器能够提供分离各种波长通道的能力。由于通过拉伸光纤或改变其温度可以控制间隔，所以在某种程度上该滤波器甚至可以进行“调谐”。(www.xing528.com)
图9.28 光纤光栅的制造
图9.29 由光纤布拉格光栅反射镜组成的光纤
在本书8.6.2.5节介绍过，光纤布拉格光栅可以用于被动补偿光纤中的色散。为此，使用一种专用类型的光纤布拉格光栅，如图9.30a所示。反射界面间的距离越来越小，称为“啁啾光纤光栅”。它因类似一只鸟啁啾叫声不断升高的频率而得名。假设，一个宽光谱的波入射到该啁啾光纤光栅上（见图9.30a），将发生下面的现象：光栅前端反射长波长，后端反射短波长，这些波长对应着各种情况中的光栅间隔。因此，长波长要比短波长先到达光栅前端。当然，这恰恰是需要的色散补偿。由长波长造成的负色散使脉冲变宽就表示比短波传播得更慢。一旦该脉冲传播到啁啾光栅（针对已存在的色散进行适当设计）中，光栅的差分反射（见图9.30a）就会使该色散反转。显然，如果展宽是正色散的结果，就需要将光栅颠倒过来，使前端有较小的间隔。
图9.30 “啁啾”光纤布拉格光栅
影响这种色散补偿的示意图如图9.31所示。该结构能够很好地补偿色散（即材料和波导色散），当然必须一如既往地保证这种补偿不产生太多损耗。遗憾的是，即使所有这种“色散”都得以补偿，仍残存偏振模色散（Polarization Mode Dispersion，PMD）问题，需要（并且已经）采用单独的补偿方案。
最后，光纤布拉格光栅的间隔是随温度和应力变化，就意味着可利用它来测量一些变量。例如，通过观察宽带光源中哪种波长有后向反射来测量该量。许多测量传感器就是基于这种原理设计的。
图9.31 利用啁啾光纤布拉格光栅补偿色散
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