随着信息社会的发展，人们所能获取并使用的数据和信息急剧增长，对信息存储技术也提出了更高的要求。在各种未来高密度光存储技术中，全息光存储以其所具有的高存储容量、高存储密度、高信息存储冗余度和超快存取速度等优点一直为人们所重视。随着研究的进一步深入，存储容量和传输速率等关键问题己逐步解决，然而，大容量存储也提高了信息安全方面的要求，如何防止敏感数据的泄漏便成为当务之急的问题。在这种情况下，全息存储系统的加密也应运而生。本文主要讨论了作者在全息存储系统加密技术方面的实验和理论工作。 全息存储系统的加密通常可分为物光加密和参考光加密，两者实现数据安全的机理不同，应用也不同。物光加密的全息存储系统通常无法使用移位复用进行存储。密钥长度是衡量系统安全性能的重要指标，密钥长度越大，系统越安全。作者工作目标是在全息存储系统中寻求更先进的加密方法以提高系统的安全性和存储容量。此外，数字全息系统是全息存储系统有益的补充，其主要优点在于使全息技术良好的兼容于目前的计算机系统，作者也对数字全息系统的加密开展了一些研究。 作者首先提出了在全息光存储系统中使用光纤面板编码参考光的加密方案，利用光纤面板作为随机相位片，对参考光进行加密。作者的加密系统只使用一块光纤面板就可以拥有7维密钥，包括光纤面板的位置、旋转和中轴方向的5维密钥，和参考光方向的2维密钥，使系统的密钥长度超过了1.8×1019。此外，作者把本加密方法应用于移位复用全息光存储系统中，发现可以有效的提高系统的选择性，增大了存储系统的容量。 在上述参考光加密方案的基础上，作者在全息光存储系统中首次提出了物光和参考光双加密的方案，并在物光加密的全息存储系统中实现了移位复用。作者使用双随机相位加密法同时对物光进行了加密，进一步增强了系统的安全性。作者也检测了该系统的信噪比和容错性，并使用移位复用存储了多幅加密图像，最后得到的解密图像均有较高的质量。 在全息存储系统双加密方案的基础上，作者发现此加密技术可良好地兼容于数字全息系统。作者进一步在数字全息系统中首次实现了物光和参考光双加密的加密方法，并从理论模拟和实验上分别验证了该方案。数字全息系统的加密不再需要使用相移法进行解密。系统拥有两个密钥，即物光光束上的傅立叶随机相位片和参考光光束上的随机相位片。任何一个密钥错误，都将导致解密失败。此外，作者也检测了该系统的信噪比和容错性，并测得其安全性远高于仅加密一束光时的情况，密钥长度高达6.3×1014。 在前面两个实验工作的基础上，作者提出了包含一个数字全息系统的三重加密的全息存储系统，并实现了移位复用。其物光使用两块随机相位片加密，参考光使用光纤面板编码。数字全息系统用于解密，同时其参考光也被加密，进一步提高了系统安全性。本方案有效的防止了使用物光密钥暴力破解的可能。整个系统共有3个密钥，物光光束上的傅立叶随机相位片和两个参考光光束上的两个随机相位片。无论任何一个密钥错误，都将导致解密失败。作者使用移位复用在晶体中存储了多幅加密后的图像，经解密后得到的图像也均有较高的质量。此外，作者也检测了该系统的信噪比和容错性，并计算得到系统的密钥长度高达1.1×1034。