非相干光作为生活中一种常见光源,可以有效避免相干光成像中由于光学元件所造成的散斑噪声等问题,通过光路的设计也能引发干涉并对物体进行全息成像,让全息技术在更多的领域得到了应用。随着科技发展,出现了多种利用非相干光源记录全息图的技术,其中菲涅耳非相干相关全息术（Fresnel Incoherent Correlation Digital Holography,FINCH）是 2007 年新提出的一种记录方法,它利用物光波信息和菲涅尔波带片之间存在相关性来实现非相干全息图的记录。该技术通过空间光调制器（Spatial Light Modulator,SLM）上加载的具有复用透镜功能的位相掩模,对入射光波场进行相位调制,达到衍射分光和相移的目的,可获得带有不同相移量的全息图,并结合相移技术在再现过程中摆脱同轴全息所带来的孪生像的影响。本文在研究这种非相干全息成像系统的基础上,从理论分析和实验研究两个方面出发,研究分析了系统中主要元件的特性及相应参数对全息图记录和再现像分辨率的影响,并给出了优化方法。本文从以下几个方面展开研究:（1）研究非相干光相干成像基本原理。推导了 FINCH成像系统的点扩散函数,横向放大率和再现距离的具体表达式。阐述了相移技术在同轴全息术中的作用,可利用空间光调制器在衍射分光时引入相移常量,消除同轴全息中的零级像和共轭像来提高成像质量。并分析了全息图再现过程中使用的卷积算法,角谱法算法和菲涅尔衍射算法的使用条件和适用范围。（2）理论研究了 FINCH成像系统中记录参数对成像分辨率的影响。通过改变空间光调制器在加载平面波和球面波,双球面波这两种模式下的掩模焦距和记录距离,研究了系统光程差和时间相干长度的关系,可通过优化参数来满足相干条件,以此提高成像系统分辨率;在系统参数满足相干条件时,主要考虑数值孔径大小,成像系统的最佳分辨率为满足相干条件时,最大数值孔径所对应的参数;讨论了图像探测器采样频率对记录距离的要求限制,分析了探测器的靶面积和像素尺寸对全息图半径的限制,进而讨论了全息图半径对分辨率的影响。（3）对FINCH成像系统进行实验研究。设计实验光路,制作了空间光调制器上加载的位相掩模。通过计算机模拟和实验操作两方面研究了位相掩模的焦距和记录距离对系统分辨率的影响。