全息显示技术因其直接对光的波前信息进行调制,可提供三维场景的所有深度线索,并且不存在辐辏调节冲突,被认为是最理想的真三维重建技术,也因此全息视网膜显示技术被广泛应用了到增强现实（augmented reality,AR）显示中。在电子信息技术与计算机技术飞速发展的基础上,全息显示脱离了传统的干涉记录法,转变成使用计算机生成获取方便、便于保存的全息图（computer-generated hologram,CGH）,推动了动态全息术的发展。然而,全息显示技术仍然存在着很多问题,包括散斑噪声过多、视场角与眼盒大小无法取舍、景深效果不佳、成像系统体积过大等,这限制了全息显示在增强现实头戴式显示（AR head-mounted display）等领域的应用。本文重点研究将全息显示与轻薄的波导成像系统相结合,实现基于波导的全息视网膜显示,并研究全息波导成像的视场角、眼盒范围等成像关键参数。本文首先分别针对增强现实视网膜显示、全息显示以及基于波导的AR-HMD结构进行了分析研究,主要讨论了当下全息视网膜显示技术中存在的难题。接着,本文重点讨论了动态数字全息显示的计算原理,包括全息图的记录与重建、计算全息的标量衍射理论、计算中的采样问题,以及相位型计算全息图的算法研究等。围绕增强现实全息视网膜显示,本文同时在全息算法与成像系统方面展开了研究工作。在算法研究方面,本文对比了基于相位和基于复振幅的两种不同全息计算算法,讨论了两种算法在视网膜成像上的差异,包括成像质量、成像结构大小两个方面,通过仿真和光学实验,对比分析了各种算法的优缺点。对比分析发现GS傅里叶迭代算法的成像质量较佳,有景深效果,并且其光学重建系统最小,因此在成像研究中,本文均选择此方法来获取相位全息图。在成像系统研究方面,本文分析了在波导内进行全息成像的原理,并根据体全息光栅（volume holographic gratings,VHGs）衍射效率高、具有角度和波长选择性等优点,选择其作为耦合光学元件。在此基础上,本文提出将波导与反射型相位SLM集成为一个模块,让光的传播与相位信息调制过程限制在波导中,以降低整体光路的体积,本文通过仿真及光学实验验证了此结构的有效性。最后,本文在以上结构的基础上改变波导参数,设计了扩瞳的结构,并通过仿真对可能存在的影响因素进行了分析,证明了此结构可以加入扩瞳功能。本文研究工作对开展轻薄型AR-HMD全息视网膜显示成像系统具有重要的参考意义。