数字全息测量技术仅通过单帧图像即可恢复物体的三维形貌,是一种无损、高效的光学检测方法,但针对具有突变相位的待测物体,检测结果存在相位信息不连续、相位解包裹不准确等问题。因此,如何实现有效的相位补偿,提升数字全息相位重建的准确性,成为当前的研究热点。本文在数字全息基本理论分析和液晶空间光调制器相位调制特性研究的基础上,构建基于液晶空间光调制器的马赫-泽德型数字全息相位补偿测量方案,并在波前校正和相位补偿方面展开了应用实验研究。其主要研究内容包括以下三点:（1）基于相位补偿的数字全息测量理论研究。本文阐述了数字全息图的记录与再现过程,并详细给出了数字全息图的预处理、相位重建和相位解包裹等一系列算法;根据液晶分子的固有电光特性,结合琼斯矩阵理论,构建了液晶空间光调制器的相位延迟与强度反射率的关系模型,并仿真分析了相位延迟与检偏角度的关系,为后文相位调制特性分析与应用实验研究提供理论基础。（2）液晶空间光调制器的相位调制特性研究及非线性误差校正。本文以反射型液晶空间光调制器为例,设计了两种相位调制特性测试系统:泰曼-格林干涉测量系统和菲索干涉测量系统。实验结果表明:该液晶空间光调制器的最大相位调制量分别是1.956π和1.932π,两种测试系统具有高度的一致性。随后,本文针对该液晶空间光调制器的非线性响应问题,提出了基于反插值的相位非线性校正算法,校正结果表明:液晶空间光调制器的非线性误差由8.5%降至1.75%。（3）基于液晶空间光调制器的数字全息相位补偿测量方法及应用研究。基于Zernike多项式设计了光学系统波像差的调制灰度图,并验证了液晶空间光调制器的波像差调制功能;在此基础上,设计了平面平晶波前校正实验系统,针对口径为50mm的平面平晶,可有效校正其透射波前偏差;最后,构建了基于液晶空间光调制器的马赫-泽德型数字全息相位补偿应用测量系统,实验表明:被测相位深度可由5rad补偿至0.7rad,可有效提升数字全息的相位重建精度。基于液晶空间光调制器的数字全息相位补偿测量技术,可实现突变相位的有效补偿,为数字全息高精度相位重建提供了一种新思路与新途径。