在过去的十几年中，人们对大容量和高速传率的追求不断升级，特别是随着网络和多媒体技术的广泛应用，这种需求更是急剧膨胀。对大容量、高速传率和短存取时间的永无休止的需求，促进了各种数据存储技术的发展。全息存储技术以其存储密度和数据读出率高及相关内容寻址等特点极有可能成为下一代的存储解决方案。但由于缺乏合适的存储材料及实用部件，全息存储器的实用化进程较为迟缓。近年来，用于全息存储系统的实用组件的极大发展，再一次引起了研究人员对这一技术的兴趣，实用化的全息存储器呼之欲出，更加巩固了全息存储下一代存储解决方案的地位。 分数傅里叶光学是将数学中分数傅里叶变换引入光学而形成的现代光学新分支，它是傅里叶光学的发展和延拓，它可以使我们用一个新的观点去审视光的传播、成像、信息处理等问题，并为我们提供一种新的工具去处理这些问题。分数傅里叶光学是近年来信息光学前沿研究的一个热点，它正被得到越来越多的新应用。 基于分数傅里叶变换理论，将分数傅里叶变换与光全息存储相结合，提出了一种新型的分数傅里叶变换全息存储，并对它的原理及结果作了分析和讨论，可望其为发展光全息存储提供一种有效途径。 本文第一章首先对全息存储的发展作了简单回顾；第二章介绍分数傅里叶变换的基本理论，具体给出了它的定义、主要的光学实现装置和其与菲涅耳衍射的关系，为以后的研究工作做好理论准备：第三章介绍全息存储的基本理论，着重阐述了菲涅耳全息存储的原理，为研究分数傅里叶变换全息存储打下基础；第四章研究分数傅里叶变换菲涅耳全息存储，基于分数傅里叶变换理论，将分数傅里叶变换与菲涅耳全息存储相结合，推导和分析了菲涅耳全息存储和分数傅里叶变换之间的关系并在实验中得到验证。