采用分振幅双光束干涉法和“二步法”热处理工艺, 在光热敏折变微晶玻璃中制备了周期2.1 μm的透射型体布喇格光栅, 研究了不同曝光剂量与光栅衍射效率和角度选择性之间的关系.当曝光剂量逐渐增至为0.6 J/m2时, 光栅的衍射效率最高达80.02%; 随着曝光剂量的继续增加, 光栅的衍射效率逐渐下降, 并最终保持稳定.当曝光剂量达到1.5 J/cm2及以上时, 光栅对测试光的吸收变化小于5%, 此时光栅的衍射效率趋于稳定.曝光剂量的变化对光栅角度选择性没有明显的影响.分析结果表明随着曝光剂量增大, 光栅中的含银胶团对532 nm测试光的吸收加剧, 从而使透过的衍射光强减弱, 出现衍射效率降低的现象.

提出了一种基于一维PC(光子晶体)的角度选择吸波结构,通过级联若干周期长度不同的PC, 裁剪其光子带隙使得该吸波体波矢的实部和虚部仅在布鲁斯特角处有解,在380~700 nm波段(全可见光波段)对以布鲁斯特角入射的p极化入射光实现了角度选择吸收, 并且角度选择宽度小于5°。仿真结果表明, 该吸波体对以布鲁斯特角入射的入射光的吸收率达99%以上, 实现了完美吸收。以上结构能实现定向吸收, 在太阳能转换等领域具有一定的应用前景。

提出了一种新型光学接收天线的设计和制作方法, 利用干涉和衍射原理在全息材料上制成具有聚集光束和滤除环境光双重功能的全息反射镜.通过耦合波理论与k矢量闭合法分析了这种光学接收天线的角度选择性、光谱选择性以及任意点的衍射效率, 模拟结果表明: 全息反射镜在不同点的视场角和光谱带宽分别为0.8°-13.4°和4.4 nm-7.4 nm, 并且整体衍射效率在95.3%以上.与由聚光镜和滤波片组合成的传统光学接收天线相比, 全息反射镜体积小、重量轻、成本低、能作为光学接收天线用于室内可见光通信系统中.

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。

：探讨实现空间滤波的新方法，分析体布拉格光栅作为空间滤波器的可行性，基于Kogelnik 一维耦合波理论，讨论影响体布拉格光栅衍射效率和角度选择性的主要因素。用全息法在光致聚合物中记录了体布拉格光栅，完成了激光光束二维空间低通滤波的实验。实验结果表明：在记录材料达到饱和状态之前延长曝光时间能提高衍射效率；增大入射角度能使角度选择性提高，但由于吸收加大，衍射效率反而会有所下降。因此，体布拉格光栅用作空间滤波器时要对衍射效率和角度选择性作综合考虑。

提出了适用于光聚物厚膜盘状高密度全息存储的角度空间复用相结合的存储方法。研究了光路设置对记录容量和密度的影响,分析和计算表明:对全息光盘光聚物全息存储介质来说,新方法可以获得比空间角度复用存储方法高近一个数量级的存储容量和密度,当使用平面波做参考光、介质内参物光入射角度在32°时是获得最大存储容量和密度的最佳设置;对500 μm厚的光聚物介质,存储密度可达到42 bit/μm2,用CD ROM同样大小的全息光盘,在其相同的有效记录面积上,其总容量可以达到400 Gbit,表明新方法是实用化光聚物盘状全息存储比较理想的方法。

研究以球面波为参考光时体全息图的相对衍射效率问题,从理论计算中发现,当以球面波为参考光时,体全息图的串扰(cross-talk)性能比用平面波时要略好一些,文章对此进行了分析解释并给出了实验验证。根据分析及实际读出的存储图像,发现球面参考光相对于平面参考光也不引起像质退化。这些特性表明了体全息存储器对于参考光平行度调节的要求并不十分严格。此外,文章还给出了以球面波为参考光时体全息图相对衍射效率的近似解析计算公式。

从理论和实验上探讨了体光栅在垂直方向的角度选择性，根据ｋ矢量球与参考点源平面上的对应关系，导出了垂直方向的选择角，并得到光栅简并线方程。实验结果表明体光栅在垂直方向具有有限的选择角。