随着科学技术的发展和信息高速存储的需要，体全息存储技术因其具有存储容量大、访问速度快、传输速率高等优势越来越受到人们的关注，对其研究也逐步深入，体全息应用范围日益广泛。 本论文首先对国内外体全息存储的发展、研究现状和光折变材料的分类进行了综述。在第二章中对铌酸锂晶体进行了详细地讨论，包括铌酸锂晶体的特点、结构、化学键、本征结构模型及掺杂改性。对于掺杂改性后的晶体进行了抗光损伤实验，结果发现掺杂抗光折变杂质的晶体和掺杂光折变敏感杂质的晶体在用激光照射相同的时间后散射斑呈现明显的不同。在第二章的最后针对本文研究的存储介质，着重描述了在中频加热炉中采用提拉法生长铌酸锂晶体的过程。 第三章部分，主要研究了体全息存储的光折变理论，较为系统地讨论了光折变效应的物理过程，并从理论上推导了基于光折变晶体的二波耦合和衍射效率，为接下来的实验提供了理论依据。最后，介绍了几种实现大容量体全息存储的复用技术。在本实验中，我们采用了一种简单易行的角度—分维复用技术成功实现了复用。 在第四章中，利用3dsmaX和Matlab等软件，对要存入晶体的图像进行选取和预处理。在实验中我们采用了多种微分算子锐化方法滤去图像中的低频信息，并尽可能多地保留图像中反映细节的高频信息。还研究了系统的噪声，利用软件模拟了几种系统噪声加载到图像上，并设计滤波器对噪声进行滤除，比较了不同滤波器的优劣。 第五章首先描述了我们所设计的实现多幅全息图存储的实验光路和所选用的单元器件；利用二波耦合实验对铌酸锂晶体的性能，如衍射效率、光损伤等进行了测试：系统地分析了晶体的衍射效率曲线，证实了对于不同掺杂的铌酸锂晶体其抗光损伤的能力不同并对实验结果进行了讨论。最后，搭建了一套完整的体全息存储系统，以铌酸锂晶体为介质，实现了多幅图像的存储及再现。