Buse等人提出的双中心非挥发全息记录体光栅的方案是一种利用全光方法实现在双掺杂铌酸锂晶体中记录永久体全息的全息数据存储技术。局域光折变体光栅在三维光学集成和成像光学等方面具有广泛的应用潜力。本论文主要论述了在双掺杂铌酸锂晶体中非挥发全息记录光折变局域体全息光栅的动态形成和衍射特性，研究内容包括：　　 (1)建立了描述双掺杂铌酸锂晶体中光折变局域体光栅的动力学形成过程的理论模型。该模型以双中心非挥发全息记录为基础，将双中心带输运模型与两维耦合波理论相结合，联立求解二维双中心物质波方程和二维双光束耦合波方程。研究结果表明，光折变局域体光栅的空间电荷场和光强调制振幅在空间上都呈现不均匀分布。光束的耦合作用使平面波的波振面发生变形，因此在光栅区域内光波振幅分布也不均匀。光折变局域体光栅的衍射效率随光栅厚度增加而增加，它随时间的变化趋势和一维有限厚度的无限大体光栅一致。改变双掺杂铌酸锂晶体中双中心非挥发全息记录的记录条件，研究发现：光束宽度和光束宽度比较小，记录角度越大，记录的空间电荷场越强并且均匀，同时边界上衍射强度的分布也均匀。但是要获得较高的衍射效率，存在一个最优的光束宽度使得衍射效率达到最高，同时提高光束宽度比并降低记录角将有助于获得高的固定衍射效率。当记录光初始光强不变时，衍射效率随着紫外敏化光强度的增大，先增大后减小，存在最佳的紫外光敏化光强，以获得最高衍射效率。当紫外敏化光强不变时，衍射效率随着记录红光光强的增大而减小。　　 (2)以静态体光栅各向异性衍射理论为基础，将与体光栅厚度有关的记录光强调制度引入到耦合波方程，研究光折变晶体中体光栅的布拉格衍射性能。研究结果表明，不但记录角对体光栅各向异性衍射具有一定的选择性，而且记录光初始光强比和晶体厚度也对体光栅各向异性衍射具备明显的选择性，而该记录结构对各向同性衍射不具有选择性。此外，还分析了体全息光栅各向异性衍射布拉格匹配条件随记录光入射角改变的情况。　　 (3)以局域体全息光栅非挥发记录方案为理论基础，设计出一种光折变体全息透镜，该透镜采用双中心非挥发记录方法，在双掺杂铌酸锂晶体记录产生局域体光栅而实现全息透镜功能，其主要创新点是采用小角度相干光记录产生体全息透镜，它能够有效提高体全息透镜衍射效率，同时又实现了平行光束的横向传输和聚焦。此外，该透镜还具有体积小，结构紧凑，性能稳定，波长和视场选择性好的优点。