微纳光栅是光学系统中非常基本的周期性光学元件,在各种微纳光学器件中具有非常广泛的应用。随着微纳光学和集成电路的发展,光栅逐渐与其他光学元件相结合,做成片上高精密光学器件。这也要求微纳光栅更加小型化、高精密、性能强大和易于制作。本文基于严格耦合波理论、模态法和有限元理论对微纳光栅进行一些开发。主要研究内容如下:（1）针对光栅性能稳定的问题,设计了一种二次布拉格角入射下的带有覆盖层单通道衍射光栅,该光栅可以将入射光的能量衍射-2阶,覆盖层的添加可以使得光栅性能更加稳定。（2）基于光栅凹槽内嵌金属结构,设计了一种二次布拉格角入射下的偏振无关单通道衍射光栅。由于该光栅可以将入射光的能量衍射-2阶且具有良好的制作容差和入射特性,因此该器件在高精密激光器件领域具有巨大的潜力。（3）为了实现单个光栅具有多种衍射功能,研究了一种二次布拉格角入射下的双功能偏振分束衍射光栅。该器件不仅可以将TE偏振光衍射到0阶,还可以将TM偏振光均匀衍射到0阶和-2阶。因此,该光栅实现双功能偏振分束效果,可以应用在多种光学系统中。（4）基于金属涂层结构,提出了一种大角度入射下的金属涂层衍射光栅,该器件将TE偏振光以0衍射阶反射,TM偏振光以0衍射阶透射。该光栅由于尺寸小、高消光比和抗干扰能力强,可广泛应用于液晶显示器件。（5）基于T型光栅结构,设计了一种T型阵列反射五通道光栅,分束器的各阶效率均超过17%。五通道光栅的反射效率超过92%且具有良好的均匀性,可广泛应用于多光束激光领域。（6）针对激发光栅高阶衍射的问题,研究了一种T型阵列七通道光栅,分束器的各阶效率均接近14%,总透射效率超过92%,可以用于开发新型多通道功率分束器。（7）基于三层矩形光栅结构,研究了一种三层阵列反射九通道光栅,这种光栅可以使得TE和TM偏振的九个衍射阶效率接近10%,总衍射效率超过96%且均匀性误差降低到3%。九通道光栅可以很好的应用在多光束分离的超精密光学器件中。