本论文首先研究了在紫外光预照情况下近化学计量比Ce:Fe:LiNbO<,3>晶体的光致变色现象.研究结果还发现这种晶体的读出时间很长,这样在近化学计量比Ce:Fe:LiNbO<,3>晶体中就能够实现既有高的灵敏度又有近非挥发性的存储性能.本文还通过对紫外光预照对擦除时间常数的影响进行了研究,寻求到了在紫外光预照情况下的一种新的获得擦除时间常数的方法.本文通过对90度和透射式全息存储系统的动态范围和灵敏度的研究,提出了利用透射式全息存储系统来代替目前广泛采用的90度全息存储系统.虽然近来的结果表明与90度的全息存储相比,扇形效应对透射式全息存储的影响比较大,但本文发现在晶体中掺入适量的Ce能够降低扇形效应对透射式全息存储系统存储性能的影响.本文还通过数值模拟的方法研究了BER与SLM和CCD的填充因子以及孔径尺寸之间的联系.为了使信息能够长期保存和非破坏性读出,本文分别研究了目前的固定方法:热固定和光固定.由于热固定法不能直接用光学的方法进行重复擦写,因而在实际应用中受到了极大的限制.虽然双掺杂双光子固定法通过两种不同杂质的掺杂使全息固定性能得到了极大的改善,但双掺杂双光子固定法存储时间还是很长.本文通过在Ce:Cu:LiNbO<,3>晶体中掺入不同量Sc的方法研究了Sc对Ce:Cu:LiNbO<,3>晶体的记录时间和非挥发性衍射效率的影响.本论文根据实验的需要研制了二维高精度机械运动寻址系统.该系统是由电位移平台、显式光栅尺、SC3步进电机控制器、光栅数显表、计算机等部分组成.其中电位移平台上步进电机步距角0.9度/每步,SC3步进电机控制器可以进行4-128细分.整个控制系统采用高精度的光栅尺进行反馈控制,用来消除由于机械间隙引起的定位误差,光栅短尺分辨力为0.5μm.系统通过串口与计算机通信,传递位移量信息.整个机械运动寻址系统重复定位精度高,可完全满足高密度存储系统的要求.由于相关峰光斑的定位对于特征识别模板的建立以及系统的实用化都具有很大的影响,本文对相关峰光斑的定位进行了研究,从而为快速而准确地完成相关峰光斑的定位和相关系数的识别模板的建立提供了保证.同时对采用相关系数作为识别系统的识别算法进行了相关峰光斑的识别研究,并完成了对采用角度复用技术建立起来的存有1500幅全息图的体全息图像库进行的识别.