随着大众对便携式显示设备需求的增加,近眼显示技术逐渐在军用、商用以及民用等领域广泛应用,传统的折返式近眼系统已经被波导系统替代。波导式近眼显示能折叠光路,降低光学系统的复杂性,使得整个系统更加小巧,轻便。全息光学元件由于体积小、重量轻、功能优越,成为近眼显示系统中拥有巨大潜力的耦合光学元件。目前基于全息光学元件的波导显示系统的相关技术手段还不够成熟,存在光效低、视场小、图像质量差、制备难度大等问题。本文针对体全息光栅角带宽小、平均衍射效率不高以及用于波导时准直系统体积大的问题,设计了两种体全息光栅结构,能更大程度地提高体全息光栅的性能和效率。针对角带宽小、平均衍射效率不高等问题,本文以不对称倾斜记录为出发点,并基于Kogelnik耦合波理论,设计并制备大角带宽高衍射效率的体全息光栅。首先讨论在TE光和TM光下体全息光栅的记录参数与其衍射效率的关系,找到平均衍射效率较高的记录参数范围,随后进一步分析在此范围内的记录参数与体全息光栅的角带宽的关系,从而确定获得大角带宽高衍射效率体全息光栅的最佳记录参数。测试表明:在参考光入射角度为25°、信号光入射角度为30°时,制备的体全息光栅的角带宽达到±15°,衍射效率为90%。论文还设计了一种大视场、同时具有准直与衍射功能的散射型体全息光栅。散射光散射角度为46°、参考光入射角为35°时,制备该散射型体全息光栅。经测试:视场角达到46°、衍射效率为75%。最后采用全息干涉法制备大角带宽高衍射效率体全息光栅和散射型体全息光栅,针对其实际制备时衍射效率低于理论值,对其实验曝光参数以及后处理参数进行了分析,得到较理想的工艺制备参数。