体全息光学相关器基于体光栅的布拉格选择性，在记录介质的共同体积中利用角度复用存储多幅图像。相关计算时，输入一幅图像可以并行输出所有的相关点，每个相关点的强度代表输入图像与对应库图像之间的内积值。分析了提高体全息光学相关器运算精度和速度的关键技术。总结了近年来采用散斑调制技术降低相关通道串扰，采用二维随机交错方法消除图案依赖行为，采用多样本并行估计方法提高并行运算精度，采用读写分离结构实观系统小型化集成等体全息光学相关器技术方面的研究进展。目前体全息光学相关器已经实现超过7500通道的并行运算能力，运算速度达到138 GHz。系统在遥感图像匹配、指纹识别等领域的成功应用证明了其高速高精度运算能力。

为了利用二值空间光调制器实现多灰阶全息存储,将待存储数据页分解成一系列等价二值数据页,并将记录时间分割成与二值数据页对应的一系列递减时间段,每个时间段使用二值空间光调制器加载相应的二值数据页与参考光在存储介质内部干涉记录一系列全息图。从理论上证明了再现所得数据页的灰阶分布与待存储的数据页一致,并从实验上验证了用二值空间光调制器实现四灰阶存储的可行性。多灰阶全息存储提高了每幅数据页的信息量,更加充分地利用了存储介质的动态范围,提高了存储密度与读出数据传输速率。