本文研究通过全息的方法合成三维光场，详细分析了三维Gerchberg-Saxton(3D GS)算法的原理，使用该算法设计位相型计算全息图，并对其进行数字再现。对反射型硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon，LCoS)进行定标，测得灰度-位相关系曲线和灰度-光强关系曲线，把位相型全息图转换为灰度全息图。搭建实验系统，再现出三维光场。利用量子点材料受激发射荧光的特性，把合成的三维光场显示在量子点材料上。　　 本文分为四大部分：　　 第一章介绍了三维光学图像合成技术的应用，包括光通信器件的制备、大容量光信息存储、全息光镊和立体显示。重点介绍了国内外对三维光场全息合成技术和立体显示的研究现状。　　 第二章介绍了计算全息的概念和分类，以及位相型计算全息图的几种优化设计方法，包括直接二元搜索算法、模拟退火算法、遗传算法、杨-顾算法和GS算法。重点介绍计算效率高、收敛速度快的3D GS算法。结合菲涅耳衍射公式和物像关系，阐述了算法的原理，分析了把三维图像信息编码进计算全息图的方法，并给出算法的流程。　　 第三章首先介绍了实现波前动态调制的工具——空间光调制器，然后针对本实验所用的液晶空间光调制器LCoS，介绍了其结构、特性和表征方法。对退偏效应、衰减效应、调制深度对波长的依赖关系做了详细的讨论，并介绍了两种表征方法：琼斯矩阵法和M-S矩阵法。作为衍射器件，LCoS需要工作于纯位相调制模式，而扭曲向列相液晶本身固有的位相强度耦合调制特性，决定了其一般情况下不满足纯位相调制的条件，需要对光路的偏振参数进行配置。　　 第四章是3D图像再现和可视化的实验。首先对LCoS LC-R2500进行定标。对532nm和633nm两种波长，选择合适的入射和出射偏振方向，使LCoS工作于偏位相调制模式，测量灰度-光强关系曲线和灰度-位相关系曲线。其次根据设定的目标图像，采用3D GS算法优化迭代得到位相型傅里叶计算全息图。然后搭建光学系统进行光学再现，用CCD采集图像，详细分析了影响再现图像质量的因素和改善图像质量的措施。最后把再现光场显示在量子点材料上，得到信噪比和对比度较高的视觉效果。