近年来，制作小型化和全光化的光集成器件和系统因其在光学信息处理和激光通信领域中巨大的潜在应用而倍受关注。如何在单块介质表面和内部同时构建多个光学元器件，构建复合功能集成光学系统。如何充分利用高速、并行、无交叉干扰等优点，发展在自由空间传输的小型化和全光化的三维光学系统，已成为新一代光学器件及系统集成技术发展方向上的研究热点。目前，局域体全息记录已被广泛研究，并被认为是最有前途的技术之一，主要用于全息存储中，是集成多功三维光学系统的重要因素。因此对该记录系统的特性研究，也对信息光学、通讯光学等众多领域产生了广泛的影响。然而，在实际应用中，还存在局域体全息光栅的衍射特性与光折边材料记录光栅时的动态特性等一些关键性的问题。　　本研究主要内容包括：⑴对局域体全息光栅的脉冲整形特性进行了详细研究。在理论计算上对二维耦合波理论进行了简单修正并得到了衍射光和透射光的解析表达式，并对衍射脉冲波的空间变化情况以及衍射脉冲光束的衍射效率进行了讨论。结果表明光栅的信号光和参考光的宽度比、信号光宽度、光束记录角和折射率调制度对衍射脉冲波形和总衍射效率的曲线变化有很大的影响，不同参数对于局域体全息光栅的整形特性是不同的。对于这些参数的不同值的选取，可用于优化许多不同类型的脉冲整形装置。⑵由于双光束的强耦合作用，在掺铁铌酸锂(LiNbO3)晶体中会形成动态局域体全息光栅，通过对带运输模型和二维耦合波理论的共同研究，在时间和空间域上对该动态局域体全息光栅进行了有关空间电荷场和光调制深度变化的数值计算，给出了包括记录波长、全息光栅的二维尺寸等记录条件的影响特性，并针对全息记录过程中衍射效率随时间的变化方面进行了研究。这也对局域体全息光栅的记录特性提供了参考价值。⑶发明了一种可调谐环形腔脉冲滤波整形装置，其基本原理是由五个垂直记录结构的局域体光栅形成可调谐环形腔，通过精密调节腔内局域体光栅之间的距离，实现对脉冲激光的可调谐滤波整形。