现如今,随着各国高新技术发展战略的实施,增材制造技术作为高新技术产业的代表之一,其应用领域日渐扩展。3D打印技术以其增材制造的新特性在各行各业都有了广泛的应用,其中多种3D打印技术中,光固化技术作为第一种出现的3D打印技术类型,有着材料成本低、使用灵活等特点在3D打印技术使用上占有重要的地位。但是光固化打印技术也同样有着3D打印技术普遍存在的问题:打印时间较慢,同时现如今普遍使用的光固化技术为由点到面或是由面到体的制造方式,这种固化方式就存在着逐点固化、逐层固化导致的层间各向异性而引起的固化结构的性能问题。所以解决该问题对于提高固化结构件的性能和光固化技术的发展有重要的意义。本文通过研究现有的光固化打印方式的成型方式及原理,研究近些年出现的体光固化打印方式,提出了使用单个DMD实现三维结构一次曝光成型系统。主要工作如下:第一,通过研究计算全息成像原理,分析现有全息编码方法及成像方法的实现,并分析研究了各全息成像方式的使用条件及适用范围,重点研究了计算全息的三维成像的各种实现理论及算法,并编程实现其各种平面全息和三维全息图的计算及其并实现仿真还原,同时搭建实现系统完成了平面和三维计算全息实际再现实验。第二,针对于三维全息中的层析法存在的分层图像之间存在的衍射干扰问题,提出了一种优化方法用于解决使用层析法进行三维全息成像时导致的层间像混叠和串扰的问题,该方法使用球面波为核心通过计算分层后的亚振幅全息图,再使用GS算法作为图像质量的优化方法,并对优化结果进行分析,并通过仿真和实验进行了验证,通过实验验证,证明了该方法很好的解决了三维全息像时层间混叠和串扰的问题,成像质量有了明显提高。第三,设计并搭建了3D打印系统,该实验系统实现了使用绿光激光进行固化实现,为了解决物体固化过程中的由于点固化、层固化导致的结面粗糙的问题,并进一步提高光固化三维结构体成型的速度,本文提出了一种基于单DMD空间光调制器实现单次曝光还原三维结构体一次成型的打印方法,该方法通过单次曝光聚合物溶液,仅需要十几秒的时间就能得到完整的目标三维结构。