大口径衍射光栅在惯性约束核聚变中有重要的应用，特别是高功率啁啾脉冲放大系统中的脉冲压缩光栅。但是通过全息曝光制造大口径、高质量衍射波面的光栅受到了曝光透镜的口径限制。近年来，离轴抛物面反射镜的应用越来越广泛，且制造技术已经越来越成熟。本论文主要对基于大口径离轴抛物面反射镜的光学系统进行了理论分析以及对脉冲压缩光栅波像差进行模拟，主要包含以下几个方面:　　(1)详细介绍了基于大口径离轴抛物面反射镜，通过单次曝光来制备全息光栅的光学系统，同时介绍了条纹锁定系统，并通过计算得出了小参考光栅的空间周期;并且分析了离轴抛物面反射镜以及激光器的参数要求。　　(2)对离轴抛物面反射镜、轴对称抛物面反射镜、球面反射镜的成像特性进行了理论分析，得出离轴抛物面反射镜作为准直镜来，具有没球差，没有中心遮拦等优点。　　(3)由于空间滤波器的三维位置要求非常的苛刻，非常微小的移动会使得脉冲压缩光栅的衍射波像差产生很大的变化。故利用光学设计软件ZEMAX对该光学系统进行模拟，得到空间滤波器的位置变化对全息光栅衍射波像差的影响。并且当光学系统的波像差的PV值等于1/4波长时，光学系统的分辨率达到衍射极限，可以计算出空间滤波器的调节精度。　　(4)对该光学系统的温度特性进行了详细的分析，主要包括通过光学设计软件ZEMAX模拟温度对脉冲压缩光栅的波像差影响，同时分析了温度对光栅的空间周期影响。并且对离轴抛物面反射镜表面镀有的金属膜或者多层介质膜对该系统偏振像差的影响进行了分析。　　(5)对现阶段正在进行的验证系统进行分析，主要包括反射式曝光系统和透射式曝光系统。分别对这两种系统分析了温度对光栅波像差和光栅刻线空间周期的影响。