取样光栅是超强超快激光研究中，对强激光能量进行分束取样测量的最有效手段。取样光栅衍射效率均匀性RMS是衡量其优劣的重要指标。本文围绕取样光栅衍射效率的特点以及如何提升衍射效率均匀性开展理论和实验研究。主要包含以下几方面内容：首先介绍了提高取样光栅衍射效率均匀性的意义，以及国内外在取样光栅研制方面和光学表面精密加工方面取得的一些进展和研究成果。理论分析方面，利用严格耦合波理论对光栅的衍射效率进行了分析研究，对TE波的衍射效率进行了公式推导，得出其衍射效率的表达式；利用Matlab编制的衍射效率数值计算程序，给出了光栅槽形参量变化下光栅的衍射效率分布。重点开展了微结构光学表面纳米/亚纳米尺度超精密加工工艺研究。采用柔性方式，对光栅微结构表面进行纳米/亚纳米尺度研磨加工。开展了相关工艺实验，对加工前后光栅的衍射效率、表面形貌的变化进行了检测和分析，获得了柔性研磨加工方式下光栅微结构表面去除函数的初步模型，并进行了相关实验验证，对实验结果进行了误差分析。验证实验结果表明了用毛笔作为磨头对微结构表面进行纳米/亚纳米尺度研磨加工方法的可行性和有效性。