超长周期光纤光栅(ULPFG)是近年来在长周期光纤光栅(LPFG)的基础上提出来的新型的带阻型光纤器件，是光纤通信和光纤传感系统的关键元件。不过，ULPFG无论从谱线形状还是从其传感性方面，与长周期光纤光栅相比都表现出不同的特性。外界环境微小的变化都会对超长周期光纤光栅的幅值及谐振峰波长产生敏感影响，与普通长周期光纤光栅相比，这些谐振峰在温度、应变、弯曲和折射率等特性上具有不同的灵敏度，这些特殊的性质对于研究其在光纤传感领域具有广泛的潜在应用和重要的学术价值。本文以超长周期光纤光栅为研究对象，运用耦合模理论、F-P理论和传输矩阵法进行了理论分析。并且利用实验室光纤器件的偏振测试系统对超长周期光纤光栅的透射光谱相关特性进行了实验研究。首先，本文在普通光纤光栅耦合模理论基础上，进而推广至长周期光纤光栅耦合模理论，最后推导出超长周期光纤光栅耦合模理论，并对超长周期光纤光栅的特性进行了系统的分析。其次，本文深入研究了超长周期光纤光栅的透射特性。分析了超长周期光纤光栅的周期对透射光谱的影响，通过不同大小的轴向拉力改变超长周期光纤光栅周期，研究其对透射光谱移动的影响，进而用传输矩阵的方法分析多个级联F-P腔的透射光谱不仅受腔长影响，还受腔内反射率的影响。最后，本文对超长周期光纤光栅透射光谱和F-P腔的干涉光谱进行比较，通过增加腔长L的F-P数值分析和超长周期光纤光栅周期的实验，进行对比可以发现，超长周期光纤光栅透射峰的间距和受轴向拉力周期增大后透射峰的漂移方向都与F-P理论分析相符，说明超长周期光纤光栅的谱线特性基本符合F-P理论，这为分析ULPFG提供了另外一种不同于耦合模理论的方法。