飞秒激光因具有较高的峰值功率、超短的脉冲弛豫时间以及无热效应等优势,被广泛地应用于强场物理、非线性光学、激光微纳加工、激光医学等领域,因此,研究飞秒激光的传输和控制问题是超快激光技术领域的一项重要内容。随着飞秒激光技术的不断发展,人们在对输出脉冲峰值功率需求不断提高的同时,也对激光脉冲的对比度以及空间光束质量提出了更高的要求。基于“面-体-面”光栅结构的宽带角选择滤波器,可在近场实现大带宽光束均匀性的有效提高,非常有望用于飞秒激光的近场光束质量优化。然而飞秒激光具有较宽的光谱带宽,在经过“面-体-面”光栅衍射后,由于存在群延迟色散和角色散,可能会产生一定的时空畸变。本论文正是在此背景下,研究飞秒激光通过“面-体-面”光栅的时域和空域特性。首先,结合飞秒激光分别通过面光栅和Bragg体光栅的衍射方程,给出了时域光强分布满足sech2型函数的飞秒激光通过“面-体-面”光栅的时域光强分布函数。然后,基于光线追迹法,分别得到了飞秒激光通过面光栅、Bragg体光栅和“面-体-面”光栅的附加相位和群延迟色散的表达式,并分析了不同脉宽条件下傅里叶变换极限和啁啾飞秒激光通过面光栅和“面-体-面”光栅的时域光强分布特性。结果表明:经“面-体-面”光栅衍射后脉冲的脉宽随光栅周期的增大而减小,随光栅间距和光栅厚度的增大而增大;最后,结合耦合波理论,分别研究了在面-体光栅周期匹配和失配情况下飞秒激光通过“面-体-面”光栅衍射后的空域特性。结果表明:在面-体光栅周期匹配情况下,飞秒激光通过“面-体-面”光栅不会产生空间色散,并且衍射光与入射光可以同光轴输出;在面-体光栅周期失配情况下,飞秒激光通过“面-体-面”光栅后会产生一定的空间色散,并给出其衍射角度和角色散的解析表达式。以上研究结果对“面-体-面”光栅用于飞秒激光光束控制具有一定的理论指导意义。