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数字全息技术是一种通过计算机技术对于传统的光学全息技术进行模拟以及实现的数字处理技术，其记录过程与再现过程均可以通过数字化处理。这种全息技术的设计实现方法对于CCD而非全息干板曝光底片的使用，为工作带来了很多方便，而受到了广泛的关注。而对于之前无法用现实光学全息实现的物体，在数字全息中也能够得以实现。这就为微观结构下的全息技术带来了可能。 但对于微观结构下的光学问题，传统的标量衍射理论往往无法保证精确。而此时需要使用矢量衍射理论的手段对光场的传播进行计算。而时域有限差分法则是一种对于电磁场的计算方法，其对于电磁散射以及非周期型光学结构的计算较为精确，而且运算较为简捷。本文内容即为通过标量衍射理论下的数字全息方法对全息图进行初步的设计，并通过前者与时域有限差分法共同对微观结构的全息图进行分析和研究。 （1）对于光学全息以及数字全息的原理进行了介绍，论述了标量衍射理论下对于菲涅尔全息图的记录与再现方法，以及傅里叶全息图的记录与再现方法；同时对于全息图的图像处理技术进行了介绍；最后从实际问题入手，对于离散问题进行了研究。 （2）论述了时域有限差分法的基本原理以及数据处理方法，其中包括：FDTD的基本理论与计算方法、数值计算的稳定性条件、FDTD计算空间的吸收边界条件、幅值与相位的提取技术、以及近场到远场的外推。 （3）基于标量衍射理论对图像进行了菲涅尔全息术的记录，实现了全息图图像处理的技术；对处理后的全息图进行了标量衍射理论下的再现，并通过图像处理技术提高了全息再现图像的质量；用傅里叶变换方法对傅里叶全息图进行了记录与再现的实验；对于时域有限差分法进行了编程实现，通过运行验证了其稳定性以及物理特性的准确；对于菲涅尔全息图以及傅里叶全息图进行了离散化，对比了其与连续型全息图的再现结果，验证了离散化全息图在再现中的可行性；使用FDTD方法对于小幅的全息图进行了单波长的近场计算，并通过远场外推的方式得到全息图；最后与标量衍射理论下的结果进行了比较分析。