根据光路可逆的原理，提出了一种基于频域合成的计算机制半周视彩色彩虹全息算法。首先对半周视彩色彩虹全息的原理进行分析，总结了观察窗口与频域的对应关系，指出半周视彩色彩虹全息图物光的频谱由三原色的半环形频谱组合而成；使用彩色三维物体在特定方向上的多个投影图像分别进行分色、插值，再进行二维傅里叶变换，在频域内合成半周视彩色彩虹全息的物光频谱，对合成的物光频谱进行二维傅里叶逆变换，取实部，加上一个偏置分量，得到半周视彩色彩虹全息图。采用该算法计算了一个面积为47 mm×47 mm、分辨率为84000 pixel×84000 pixel的全息图，通过全息输出系统输出，再进行显影定影漂白，实现了可白光再现的半周视彩色彩虹全息图，其显示的三维效果逼真，颜色绚丽，可以同时供多人观赏。

周视全息能够显示物体360°的再现像，因而极具应用价值.为提高平板型周视全息再现像的观看侧视角，并能够白光再现，结合计算全息，提出了制作大侧视角周视全息图的新方法——计算机与光学全息术结合两步法.研究了计算机制平板周视全息的算法原理，推导了物光波的传播规律，并得到它在记录面上的分布图样.讨论了参物夹角对全息图空间频率的影响，设计了第二步光学像面全息拍摄光路，推导了全息图空间频率与物体尺寸及观察视角的关系式，并计算出关系曲线；选用建模的三维灰度物体，用两步法制作了能够实现白光再现的大侧视角周视全息图，从而验证了原理和设计.对于平板型周视全息来说，该设计不仅可以突破光学全息对记录物体的限制，进行虚拟物体或自然场景的全息图的制作，同时又可以提高再现像的侧视角.

在光全息实验中，需要使用自动化程序控制方案对运动平台等仪器进行控制。传统控制是借助以 PC为核心的仪器控制系统完成的，但是基于 PC的控制系统构成较复杂、成本较高，不具有小型化、便携仪器特点。本文设计并实现了具有基于 ARM嵌入式系统的光学仪器控制系统，系统通过标准化接口与仪器实现通信，使用可视化界面与用户进行交互，并使用印刷线路板技术将系统集成在一起。该系统可实现对快门、运动平台、功率计等光全息实验中需要使用的仪器设备的控制，并具有可视化的控制和显示界面。

为了在计算机制彩色彩虹全息图输出之前定量得到再现像的色彩保真度, 提出了一种采用数值再现进行色差评价的方法.首先对彩虹全息图进行了频谱分析, 得到再现参量与频谱分布之间的关系; 然后采用频域滤波算法实现彩色彩虹全息图数值再现, 得到再现像的相对功率谱分布; 最后采用CIE1976UCS均匀颜色空间对再现像色差情况进行了计算.设计了7个色块并制作了计算机制真彩色彩虹全息图, 以金卤射灯作为照明光源进行了光学再现实验, 给出实验结果及分析.研究证明了采用数值再现方法实现对计算彩虹全息再现像光谱分布和色差进行计算分析是一种快速经济的方法.

提出了一种计算机制真彩色彩虹全息图模拟再现方法。根据衍射及几何光学的原理，分析了彩色彩虹全息图再现时空间观察窗口与频谱面窗口的对应关系。在计算机中构造照明光(红、绿、蓝三色)的分布，并分别与全息图相乘，采用傅里叶变换对上述结果进行频谱分析，并通过频域滤波获取与特定观察窗口位置对应的频谱信息；然后进行逆傅里叶变换得到全息面上的再现像。将逆傅里叶变换结果衍射一段距离，可得到对应于特定观察窗口、位于不同位置处的再现像。通过计算机模拟得到了与光学再现一致的结果，表明了该方法的可行性。为快速、经济地验证计算机制真彩色彩虹全息图的正确性提供了一种途径。

提出了一种利用现代计算机技术制作全息图的新方法。数字彩虹全息图是计算机技术、数字图像处理技术应用到传统的合成全息图制作技术中的一种全息图。把用数码设备采集到的图像或利用计算机生成的图像作为全息拍摄的“物”，突破了传统全息只能拍摄实物的限制，实现了全息图制作的数字化。实验结果表明了该方法的可行性。同时也讨论了该方法的优越性及在实际应用中的重要意义。

提出一种动态数字彩虹全息显示术，该技术将计算机制全息术和动态双视彩虹全息合成术相结合，根据彩虹全息的基元全息图为“线全息图”以及双眼立体视觉的特点，计算物点的线全息图上两个片断，使得两个全息图片断分别对应左右眼视图，同时对彩虹全息图的狭缝像进行横向分割，使得不同区域成为物体不同姿态的视窗，从而达到动态显示的效果．给出了数字动态全息的计算方法，并得到了初步的实验结果．

本文介绍了一种用连续激光制作室外自然场景体视彩虹全息技术.先用自制的透镜线阵照相机拍摄室外自然场景经透镜所成像的初级体视图,然后用连续激光照明初级体视图,原光路返回,透镜线阵此时不仅起到成像作用,而且起到了彩虹全息术中的狭缝作用.这种技术也适用于室外动态物体.本文制作了室外自然场景的体视彩虹全息图,并给出了实验结果.

提出可以采用二元光学元件,通过光学变换来代替狭缝,从而实现彩虹全息的拍摄;并进一步提出所用二元光学元件,在实验室条件下可利用空间光学调制器来实现。

物光和参考光的均匀性对彩虹全息图的拍摄,特别是模压全息防伪标记母板的拍摄有重要意义。采用经傅里叶变换设计的二元光学元件,通过光学变换来实现这种光强分布的均匀性,不失为一种有效的方法。