本文借助数字处理等手段，对体光栅衍射的耦合波理论、像元匹配的读写系统及其误码分析、记录介质散射噪声性质等一些基础性问题进行了探索性研究。 文章通过测量衍射图像重心的数字处理方法准确测定了体光栅偏离布拉格条件下，衍射光方向随读出光方向的变换规律。结果表明，衍射光的方向不是单纯的符合Kogelnik或Heaton等人的假设，而是与参、物光的写入角有关。特别是对于反射式光栅，记录光栅越倾斜，衍射光方向越接近于Kogelnik的假设，反之亦然。在此基础之上，我们进一步修正了一维耦合波理论中关于衍射光方向的假设，在衍射光波矢方向上引入一布拉格失配量，解决了衍射光波长在偏移布拉格条件时不同于读出光波长的问题，得到新的衍射效率曲线在近轴记录的条件下，与原一维耦合波理论非常接近。体全息数字存储中1∶1像元匹配下的记录和读出一直是一个难点问题，特别是获得低的误码率更是非常的重要。我们用数值计算的方法讨论了4f系统矩形光阑对成像质量的影响，发现随着光阑尺寸的增大，成像质量呈波动性提高，由此可以确定最佳光阑尺寸。之后，我们实现了512×512幅面的掩模板和SLM的像元匹配，并进行了记录和读出实验，得到了掩模板衍射图像整幅原始误码率8.9×10-3，局部(330×330)原始误码率5.13×10-4，SLM衍射图像局部(330×330)原始误码率2.5×10-3的结果。记录介质的散射噪音问题是限制高密度数字数据存储的重要问题，特别是光致聚合物材料，建立正确评价其散射噪音的方法也有着现实意义。本文利用像元匹配系统，采用信噪比损失系数LSNR评价光致聚合物全息存储材料的散射噪音。发现光致聚合物的散射噪音主要来自于单体的聚合反应，单体的比例越高，相同曝光强度下，散射噪音增加地越快。之后，我们用更准确的SNR测量方法测试了若干双掺LiNbO3晶体，发现掺Ce，Cu的双色晶体抗散射噪声能力远远高于掺Fe，Cu的晶体。