全息技术是实现空间悬浮真三维（3D）显示的重要方法。空间光调制器（SLM）作为当前唯一的实时动态全息真3D图像投射仪器，像素量、分辨率等不足限制了其在空间悬浮真三维显示领域的应用。研究多SLM拼接实现高分辨低噪声的空间悬浮真3D显示，首先通过菲涅耳层析法结合空间坐标变换技术，计算获得3D物体360°视角的高分辨率全息图；然后将每张全息图分为相同分辨率的4幅图，加载到阵列式拼接的4个SLMs上，滤除一阶之外的光束后，再现出完整的具有高信息容量高分辨率的全息3D实像；最后利用超声雾化介质进行承载，实现实时动态空间悬浮真3D显示。另外，利用时间平均法对重建像进行噪声抑制研究，实验结果证明该方法可有效地提升空间悬浮全息显示图像的质量。

为了研究新的全息记录介质, 本文我们介绍一种基于TMPTA单体的光致聚合物材料。我们已经在该聚合物薄膜样品中成功记录三维实物信息及数字静态视差图像存储等, 证明具有良好的全息记录与重建的性能。实验结果表明: 该材料在记录角度为26°时, 不加电压等任何外部条件下的衍射效率接近90%, 并且制作简便、容易保存, 作为全息记录介质能够有效地重建出高分辨率, 高衍射效率的全息再现像。由于该聚合物的高衍射效率并且不需要外加电压等特性, 该材料更加适合用于全息图和大数据的永久存储, 并且它在大尺寸静态三维全息图显示、三维图像存储、数据储存、全息防伪、全息打印等领域具有较强的优势和潜在的应用前景。

本文对多空间光调制器不同拼接方式拓展全息三维再现像视角的方法进行了分析, 基于多片空间光调制器拼接拓展视角的思想, 利用平面反射镜、分光镜和两片透射式空间光调制器设计了曲面拼接系统, 进行了全息三维再现像的视角拓展实验研究。用该系统对四棱锥物体的层析菲涅尔衍射全息图进行再现, 结果表明, 总视角由基于单片空间光调制器的17°增大到32°, 即拓展到约19倍, 分光镜能够消除两片空间光调制器间的间隙, 实现无缝拼接。该方法同样适用于更多空间光调制器的曲面拼接中, 可以有效地拓展全息再现像的视场角大小。

介绍了在超快液晶薄膜中的实时动态全息视频显示成果，此薄膜不需任何外加电场，而且全息响应在毫秒量级，全息图建立和自擦除时间最快都可达到1 ms。利用红绿蓝(RGB)三色激光作为读出光获得了无串扰噪声红绿蓝三色实时动态全息显示视频。基于全息复用技术，在此材料中实现RGB模式彩色全息视频显示。由于此材料易于制成大尺寸显示屏，而且无需任何外加电场，所以由其制成的空间光调制器或其他全息显示器件无需进行像素化，这样就能有效地克服现有空间光调制器的缺陷，其有望在未来被开发成高分辨率、大尺寸、彩色实时动态全息三维视频显示器。