对光子本性的认识和光子的操控是物理学的重要研究课题之一。现代光学发展以及微纳光电子产业的进步对微纳加工结构的复杂性、微型化程度要求越来越高。而随着人们认识水平的不断提高和产业科技的飞速发展，能够实现对光控制操控的功能性微纳尺度光学结构／光学材料的理论和技术更加为人们所关注。结合相位控制的无掩模激光干涉光刻技术将会是一个很有前途的微纳光学功能结构的实现手段。 随着光机电技术的不断进步和对光的操控能力进一步增强，人们已经关注到在多光束干涉光刻方法中引入相位的调制会带来令人惊喜的效果。对多光束干涉光刻中的每一光束相位进行定量控制及实时操控，不仅能够改善曝光过程中相位的漂移对系统稳定性及阱深的限制，提高全息光刻的刻蚀质量及加工深度；更重要的是，它可以有效的进行多功能复杂微纳光学器件的设计加工，并为可调谐光子器件、复杂光学器件结构的波前工程设计及加工等研究提供了极具潜力的研究方法。 本论文将分为四个部分： 第一章，简要介绍了微纳光学加工技术的发展，以及相位控制的无掩模激光干涉光刻技术的研究意义。 第二章，详细论述了相位控制多光束干涉理论，并对相位调制的多光束干涉光刻图案进行模拟，理论上证明了相位控制对干涉光强图案的空间平移、周期改变、图案改变等调制效果。 第三章，具体介绍了三种多光束干涉中的相位控制技术，主要包括共线双光束的大行程相位差控制系统及其简化系统、非共线双光束的相位差锁定及控制技术以及液晶相位调制器。并利用相位控制技术进行了三光束干涉光刻实验研究。通过CCD图像实时记录以及感光介质曝光记录的手段实现了三光束干涉二维图案的稳定曝光及相移多曝光方法制备各向异性光学结构。 第四章，详细介绍了相控多光束干涉方法实现可调谐周期性结构及复杂微纳功能结构实验。分别进行了三光束、四光束二维周期图案的相控调谐实验，并利用三光束调谐干涉光强图作用于实时感光介质(掺杂的液晶介质)实现可调谐光栅，并利用相位控制多光束干涉制作了一维准缺陷型光学结构。最后详细阐述了波前工程设计结合相位控制实现复杂微纳结构的全息制备的原理及实验初步探索。