选取Si-Na-Zn-Al体系作为玻璃基质,Ce ⁴⁺和Ag ⁺分别作为光敏因子和热敏因子;通过优化紫外曝光剂量与热处理条件,研究了光热敏折变玻璃中Ag ⁰团簇的析出及其对玻璃透过率、析晶等性能的影响。结果表明:通过控制紫外曝光剂量和热处理条件可以调控Ag ⁰团簇的结构和NaF晶体的析出;当紫外曝光剂量为4 J/cm ²@315 nm、成核温度为580 ℃、析晶温度为650 ℃时,可以获得均匀的Ag ⁰团簇及NaF晶体。

利用中心波长1 028 nm、重复频率50 kHz、脉冲宽度220 fs的超短脉冲激光在掺Nd3+光热敏折变玻璃中刻写双线型和压低包层管状波导.研究了激光功率、波导双线间距、管状波导直径对近场模式的影响, 得到了两组导光模式较优的波导.利用波导的近场模式强度分布重构了其折射率分布图, 得到两类波导最大的折射率增加量分别为+7.0×10-4和+5.5×10-4.利用散射法测得双线型波导的传输损耗为1.29 dB/cm; 通过测量插入损耗得到压低包层管状波导的传输损耗小于1.95 dB/cm.利用飞秒激光在掺Nd3+光热敏折变玻璃中直接写入光波导, 在集成光学器件上具有广阔的应用前景.

采用Kogelnik耦合波理论讨论了透射型体布拉格光栅(TVBG)的角度选择特性；结合分波面双光束干涉法和两步热处理法在光热敏折变玻璃中制备了周期为1 μm的TVBG，TVBG相对衍射效率可达91.1%；利用发散光束研究了TVBG的角度选择特性，验证了TVBG具有良好的角度选择特性，可以应用于角选择滤波，抑制中高频调制，提高激光的近场均匀性。

采用高温二次化料的方法制备了一种SiO2-Al2O3-ZnO-Na2O（F、Br）玻璃体系的光热敏折变（PTR）玻璃，通过紫外曝光、透射率光谱、X射线衍射(XRD)和差热分析等方法研究了其光热敏析晶机理。研究表明，PTR玻璃的光敏区为280～350 nm，工作区为 400～2700 nm，最佳成核温度和析晶温度分别为490 ℃和595 ℃，析晶组分为NaF晶体。采用双光束干涉方法与“两步法”的热处理工艺在PTR玻璃中制备了周期为1000 mm-1的布拉格体光栅，光栅的相对衍射效率达到91%，并验证了制备的布拉格体光栅具有角选择滤波能力。