随着社会的发展,计算机和互联网把人们带入了信息时代,但是信息安全问题也日益严重。传统的加密主要是利用计算机和数字信号处理器等电子手段来实现加密的。但这些方法受到速度和成本的限制。光学加密以并行性、高速度、信息容量大、密钥空间大、多加密维度等优点成为信息安全中一个重要的领域。在我们的实际生活中,看到的绝大多数是三维物体,研究三维物体加密解密对于实际三维物体信息安全具有重要作用。本文对傅里叶变换理论、分数傅里叶变换理论、菲涅耳衍射理论及菲涅耳全息进行了简单的介绍,在此基础上提出了三种加密技术,对这些技术原理进行了分析和光学实验验证。本文主要研究内容如下：1.提出一种基于傅里叶变换的三维物体数字全息光学加密技术,组建了相应的光学实验光路。首先分别拍摄含有物体信息数字加密全息图和密钥信息的数字全息图并分别对其进行傅里叶变换,然后通过对两幅全息图进行频域滤波处理,消除零级像和共轭像,利用处理结果进行逆傅里叶变换得到三维物体的再现像,从而实现了实际三维物体的加密。光学实验证明了该方法的可行性。通过分析该加密系统的抗裁剪和抗噪声的鲁棒性,可以得出减少噪声可以提高系统的抗裁剪和抗噪声的鲁棒性。2.提出一种基于分数傅里叶变换的三维物体数字全息光学加密技术。通过频谱滤波的方法提取有用信息,通过计算机计算再现物体的信息。光学实验证明了只有在两个密钥和分数级都正确的情况下才能正确解密。分析了该加密系统的抗裁剪和抗噪声的鲁棒性。基于分数傅里叶的数字全息加密技术比基于傅里叶的数字全息加密技术多了一重密钥,即分数阶次。此方法提高了系统的安全性。3.提出一种基于菲涅耳变换的三维物体数字全息加密技术。对拍摄含有物体信息数字加密全息图和密钥信息的数字全息图进行傅里叶变换,进行频域滤波处理,利用处理结果进行逆傅里叶变换得到三维物体的光场信息,通过菲涅耳衍射计算得到物体的再现像,从而实现了实际三维物体的三维解密。分析了该加密系统的抗裁剪和抗噪声的鲁棒性。该方法增加了一重密钥,即衍射距离,提高了系统的安全性。并且给出了两个骰子的在不同衍射距离下的解密结果,解密结果充分显示了三维立体信息。