啁啾脉冲放大技术是产生高能脉冲激光的重要手段,脉冲压缩光栅是啁啾脉冲放大系统的核心器件。针对更短脉冲的放大需求,本论文研究金属-介质膜光栅和后镀膜光栅。金属-介质膜光栅指浮雕光栅结构刻蚀在金属-介质膜系表面形成的光栅,后镀膜光栅指在浮雕光栅表面镀金属层和介质膜层形成的光栅。金属-介质膜光栅的研制过程中,我们首先分析上海光机所提供的光栅设计槽形对应的工艺容差范围,在此基础上开始光栅制作工艺实验。首先,制作光刻胶掩模,并用氧气等离子体灰化手段对其槽深与占宽比进行修正;通过实验确定了金属-介质膜光栅占宽比与掩模占宽比的关系,掩模占宽比控制范围为0.14至0.18,刻蚀后可得到占宽比为0.15至0.21的金属-介质膜光栅。然后,我们通过实验确定了金属-介质膜光栅槽形在离子束刻蚀过程中的演化规律,建立对掩模槽深、占宽比变化不敏感的刻蚀监测模型,实现对金属-介质膜光栅刻蚀槽深的实时在线监测。根据实验结果,这一监测方法对槽深的控制范围为310nm至320nm,精度为10nm。我们制作完成的金属-介质膜光栅中衍射效率超过90%的最大带宽为169nm(705-874nm),带宽内平均效率93.71%,峰值是95.1%,位于810nm波长处。后镀膜光栅研制的探索性更强,我们通过实验确定了合适的基底材料与刻蚀工艺,并制作出了不同槽形参数的裸光栅基底。之后,实验对比了不同镀膜工艺的成膜质量,确定了合适的镀膜方案,即利用电子束蒸发工艺镀金膜,用离子束溅射镀膜工艺镀多层介质膜。我们制作完成的裸光栅槽深分布范围为170nm至370nm,占宽比范围是0.40-0.71。根据扫描电镜图片,分析这些裸光栅镀膜后的槽形演变规律,建立唯象的槽形演变模型。基于建立的光栅槽形演变模型,对后镀膜光栅参数进行优化设计,并对其工艺容差作理论分析。优化设计后的后镀膜光栅效率大于90%的带宽为100nm(755nm-855nm),峰值效率为95.70%(785nm波长处),755nm-845nm波长区间的平均效率为93.21%。优化设计与容差分析结果表明,在现有工艺条件下,优化得到的后镀膜光栅能够满足脉冲压缩光栅的效率指标要求,并具有较好的可加工性。