光学全息存储技术的不断发展对存储材料提出了严格要求，评价一种材料的全息性能需要综合考虑动态范围、光敏度、散射噪声、制备与处理过程等多方面因素。与无机晶体相比，有机聚合物材料具有衍射效率高、无需后处理、制备方式简单且成本低廉、结构具有可设计性等优点，是非常有竞争力的全息存储材料。掺杂菲醌的聚甲基丙烯酸甲酯（PQ/PMMA）聚合物通过特殊的制备方式有效地抑制了体积收缩，克服了制约光致聚合物全息应用的普遍问题，且样品厚度能够达到毫米甚至厘米量级。基于上述优点，该聚合物从诸多光聚物存储材料中脱颖而出。PQ/PMMA材料在全息方面的应用主要受到响应速度慢和折射率调制度低的限制，因此改善和优化 PQ/PMMA聚合物，进而提高其全息存储性能是一项十分有意义的科研课题。本文在 PQ/PMMA聚合物的基础上，通过掺杂的方式制备了不同类型的多元光致聚合物，系统研究了材料的制备方法、光栅形成机制以及全息存储特性，为加快全息存储的实用化进程奠定理论基础和实验基础。　　利用改进的热致聚合方法提高了新型多元光致聚合物中光敏剂 PQ的含量，使制备的样品具有更快的响应速度和更高的折射率调制度。进而提出一种新的振荡混合方法，提高了聚合物中各种成分的共混性和均匀性，所制备的聚合物样品都具有均匀稳定、厚度高、光学质量好等特点。　　研究了SiO2/PQ/PMMA光聚物的全息性质以及光栅形成的动力学过程。为了加深对材料内部光化学反应过程的了解，分析了短时曝光和连续曝光情况下的光栅形成过程。应用PQ分子和SiO2纳米粒子的互扩散机制解释了短时曝光结束后的暗增强过程，并首次利用非局域扩散模型描述了连续曝光过程中的光栅形成动力学。对材料中各种成分的时间-空间分布，以及折射率调制度的变化进行了数值模拟，研究结果表明选择优化的SiO2纳米粒子掺杂浓度能够获得最佳的全息特性。与PQ/PMMA材料相比，SiO2纳米粒子的引入使得光聚物具有更快的光栅形成速率和更高的折射率调制度，全息性质得到明显改善，而且数值模拟结果与实验结果符合地很好。　　实验研究了ZnMA/PQ/PMMA聚合物和PQ/P(MMA-co-MAA)聚合物的全息性质，确定了优化掺杂浓度，并分析了各掺杂成分的作用以及对材料全息性能的改善程度。在 ZnMA/PQ/PMMA光聚物中，ZnMA成分能加速光化学反应的进行，从而提高光栅的衍射效率和灵敏度。在 P(MMA-co-MAA)光聚物中，MAA作为共聚单体能与MMA反应形成更稳定的聚合物基底，增加光产物的平均分子质量，抑制高温下扩散导致的光栅衰减，最终改善材料的热稳定性能。　　综合考虑不同类型多元成分聚合物的全息特征优势，总结优化掺杂浓度制备了多元优化掺杂聚合物SiO2/ZnMA/PQ/P(MMA-co-MAA)，并系统研究了其全息性能。测试结果显示这种多元优化掺杂聚合物表现出良好的光学性质和全息存储性能，在感光度、暗扩散速率和衍射效率稳定性等方面都优于PQ/PMMA聚合物材料，具备良好的全息应用前景。