光学相控阵技术是一种灵活、快速、精确的非机械光束扫描技术，在新体制激光雷达和空间激光通信等领域有重要应用。综述了光波导阵列相控阵扫描技术的研究进展，对基于LiNbO3、GaAs/AlGaAs、磷化铟(InP)、绝缘Si 等材料的光学相控阵技术进行了详细介绍，讨论了这几种材料的光波导阵列相控阵的优缺点和适用性，对光波导光学相控阵技术发展前景进行了展望。

利用描述脉冲激光与体光栅相互作用的耦合波方程，系统研究了不同入射脉宽和啁啾参数的线性啁啾脉冲激光经体光栅衍射时，频域内衍射光谱的振幅和相位变化特性。计算结果表明，衍射啁啾脉冲振幅的光谱宽度受入射脉宽、啁啾参数和体光栅有效衍射谱宽的影响，在体光栅有效衍射谱宽一定时，随着入射脉宽的增大，衍射谱宽减小，衍射效率增大；随着啁啾参数的增大，衍射谱宽增大，衍射效率降低；对于衍射啁啾脉冲频谱的相位分布，随着入射脉宽的增加和啁啾参数的减小，相位变化幅度增大，而且相位分布曲线呈现不对称特性。研究还发现，适当选择体光栅的光栅矢量和入射角，可以利用体光栅的布拉格衍射实现对线性啁啾脉冲激光的整形，而且保持衍射脉冲的频率线性啁啾特性。

采用磁控溅射法，选用LaNi O3作为缓冲层，在硅基片上制备出了0.74Pb(Mg1/3 Nb2/3) O3-0.26PbTiO3弛豫铁电薄膜.研究了沉积温度对薄膜的微结构和光学性能的影响.其中，沉积温度为500 oC时制备的薄膜，不仅具有纯的钙钛矿结构，高度(110)择优取向、致密、无裂纹的形貌、而且具有最大的剩余极化，大小为17.2 μC/cm2.使用柯西模型进行拟合反射谱，分析得到薄膜的折射率和消光系数.在波长为633 nm时，500 oC沉积的薄膜的折射率大小为2.41.另外，薄膜的光学带隙在2.97～3.22 eV范围内.并初步讨论了这些薄膜的光学性能的差异.

基于三维耦合波理论并利用二维Runge-Kutta数值法，研究了空间域和时间域都为高斯分布的脉冲激光光束经边界形状被截取后的体全息光栅(VHG)的衍射特性，分析了再现过程中入射参考光的偏振态及光栅边界形状的改变对衍射光束在频谱域和时间域分布以及衍射效率的影响。计算结果表明，通过对VHG边界形状进行合理的截取，控制读出光束的偏振态，并恰当选择入射光的脉冲宽度，可以改善脉冲衍射光束在频谱域和时间域的分布情况，获得衍射效率更高，光束质量更好的衍射光脉冲。

利用二维耦合波理论，研究了用短波长记录全息光栅而用通讯波段内的长波长读出时，用于90°结构垂直读出平板型的光折变局域体全息光栅的衍射性质．讨论了局域体全息光栅的几何尺寸对其衍射效率及光栅布喇格选择性的影响．结果表明，随着光栅的纵向和横向尺寸的增加，光栅的衍射效率也逐渐增加．当光栅的纵向和横向尺寸发生改变但光栅的总面积不变时，光栅衍射效率保持不变．此外，随着光栅尺寸的增加光栅的布喇格选择性越好．在利用短波长记录全息光栅而用长波长读出的光学器件设计过程中，为了获得最佳的衍射效率及其布喇格选择特性，应当根据要求合理地设计光栅的几何尺寸．

以静态体光栅各向异性衍射理论分析模型为基础，将与体光栅厚度有关的记录光强调制度引入到各向异性耦合波方程中．利用耦合波理论分析了光折变晶体中体光栅的各向异性衍射性能，研究了在不同初始记录光强比的条件下，记录光入射角的改变对光折变体光栅各向异性布喇格衍射性能的影响．结果表明：记录光入射角和记录光初始光强比均对体光栅的各向异性衍射具有选择性；与此相比，记录光入射角和记录光初始光强比对于体光栅各向同性衍射不具备选择性．

利用一维耦合波理论研究了入射方向相互垂直的一束平面波与一束柱面波干涉形成光折变局域体全息光栅的波前转换情况。给出了透射波和衍射波振幅的解析表达式。讨论了该局域体全息光栅的几何尺寸以及全息透镜的焦距对光栅衍射效率的影响。结果表明,随着光栅横向尺寸的增加,光栅的衍射效率也逐渐增加。然而,光栅的衍射效率却随着光栅纵向尺寸的增加而减小。全息透镜的焦距越长,光栅的衍射效率也越大。此外,分析了光栅的布拉格选择特性,该光栅具有非常好的角度选择特性。在平面波与柱面波干涉形成全息透镜的设计中,为了获得最优的衍射效率,应当根据要求合理地选择记录所用柱面波和设计光栅的几何尺寸。

研究了用波长为632.8 nm的柱面波与平面波记录形成的体全息柱透镜用波长为800 nm的平面波重现下的波前转换情况。结合二维耦合波理论,推导了形成于LiNbO3双掺杂晶体中该全息柱透镜的耦合波方程,并求出了其积分形式的解析解,分析了改变读出波长下该透镜的布拉格失配因子的分布情况,讨论了它的几何尺寸和记录柱面光波对其衍射效率的影响,以及柱面衍射光振幅在出射口径上的分布情况。结果表明,记录所形成的全息柱透镜的焦距越长它的衍射效率越高; 该透镜厚度的增加会使它的衍射效率增加,但是透镜的衍射口径增加它的衍射效率会降低; 衍射光振幅在其出射口径上的分布出现了一定程度的失真,衍射光强度主要集中分布在布拉格失配值较小处对应的位置。最后,进一步讨论了全息透镜记录过程中满足布拉格匹配条件的参考点的选择对光栅衍射性质的影响,结果表明衍射效率不随参考点的改变而改变。

在光栅记录介质色散效应的影响下,拓展Kogelnik的耦合波理论研究了反射型体全息光栅对偏振方向垂直和平行于入射面的超短脉冲激光光束衍射的性质。结果表明对于记录在LiNbO3光折变晶体中的体全息光栅,在色散效应、光栅参量和入射条件的共同影响下,光栅对偏振方向垂直于入射面的超短脉冲激光光束衍射的光谱带宽大于对偏振方向平行于入射面的超短脉冲激光光束衍射的光谱带宽,在不考虑光栅介质色散效应的影响时,它们都变大。进一步给出了衍射光的光谱带宽及光栅的衍射效率随入射脉冲的光谱带宽与光栅的光谱带宽比值的变化情况。

将带输运模型与二维耦合波理论相结合，研究了双掺杂LiNbO3:Fe:Mn晶体中由两束有限宽度平面波干涉产生的局域光折变体全息的动力学机制及其衍射特性。采用三步法联立求解了双中心带输运物质波方程和二维耦合波方程。数值计算结果表明，局域光折变体全息光栅的空间电荷场在空间上呈不均匀分布。当光栅区域较小时空间电荷场较强，随着光栅区域的增大，空间电荷场急剧下降，并降低一个数量级。此外，在接近光束入射边界的区域，空间电荷场时空变化规律与一维无限大光折变体全息光栅的结果相似，随着光栅区域的扩大，边界效应对空间电荷场的影响越显著。研究还发现，局域光折变体全息光栅的衍射效率随光栅厚度的增加而增加。理论结果对于由局域光折变体全息光栅形成的光学器件与系统的设计和应用具有重要的参考意义。