随着光通信技术和激光技术的飞速发展，作为光谱和空间角度滤波器件的衍射光学元件的需求量不断增加，其中体布拉格光栅(Volume Bragg Grating，VBG)被认为是一种理想的光谱和角度滤波器，具有很高的可调性，包括入射角、衍射角、中心波长以及光谱宽度等参数，都可以根据不同的光栅厚度、折射率调制度和光栅矢量方向进行选取。在块状光敏材料中能够通过折射率调制来制备体衍射光栅，但光敏聚合物、光热塑料、卤化物银感光乳液、感光性树脂、光折变晶体以及掺锗的硅酸盐玻璃等材料在热处理过程中会收缩，对于湿度也很敏感，不能承受高功率激光的辐射，针对以上问题本文制备了具有良好光学性能的VBG纳米微晶玻璃，并使用飞秒激光脉冲在玻璃内部诱导了VBG。　　本文首先介绍了光敏微晶玻璃和VBG的国内外研究现状及发展趋势，阐述了光敏微晶玻璃的理论基础。通过对光敏微晶玻璃基质成分的分析，选择了Na2O-ZnO-Al2O3-SiO2系统作为本研究的基质玻璃系统；以基础玻璃配方为模板设计了多组配方，采用高温熔融法制备了光敏玻璃样品。　　在Na2O-ZnO-Al2O3-SiO2系统光敏微晶玻璃配方中添加了氧化钡，有利于制作有较高折射率调制度的VBG。通过对多组配方的优化确定了最佳实验配方，使用该配方制备了一系列玻璃样品，并测得了热重-差热(TG-DSC)曲线，从而确定了其核化温度和晶化温度的温度区间。通过X射线衍射(XRD)图谱和吸收谱线的对比分析，进一步研究了曝光时间和热处理制度对光敏玻璃光敏性能的影响。直接对未曝光的玻璃样品进行热处理，分析了光敏微晶玻璃的均匀成核性能。　　本文讨论了光敏微晶玻璃中主要组分对其光敏性能的影响，在光敏微晶玻璃的基础玻璃组分中去除某种离子，而其他组分基本不变的情况下，分析了在缺少该离子时光敏微晶玻璃的光敏性能。　　本文还进一步建立了VBG模型，推导了光栅中光波的表达式方程以及光波在光栅中的耦合波方程；分析了飞秒激光脉冲与透明材料的相互作用，包括飞秒激光的主要特征、飞秒激光在透明材料中的线性传输、非线性传输以及非线性离子化。使用飞秒激光脉冲在光敏玻璃内部诱导了VBG，阐述了在光敏微晶玻璃中VBG的产生机理，并对制得的VBG进行了衍射效率分析以及高强度激光脉冲对光敏玻璃的损伤分析。