体全息透镜即体全息光栅，其制作过程是由参考光和物光相干涉，将物光信息以干涉条纹的形式保存在光敏介质上。这些含有目标物体信息的条纹会在一定的条件下被保存或者擦除。体全息光栅具有独特的布拉格选择性，当再现光的角度及波长的关系满足布拉格匹配条件时，体全息光栅的衍射效率达到最大值，成像效果更为清晰。利用体全息光栅的这一特性，我们能够对物体的三维信息进行逐层再现，并通过相应的光电仪器对片层信息进行合成，得到物体完整的三维信息。体全息成像技术在医疗、军事侦查、能源勘探、航空航天等领域有着广阔的应用前景。　　 本文中分别采用球面光波和平面光波作为体全息光栅记录过程中的物光束，采用平面光波作为参考光束，记录两种典型的体全息光栅。成像读出时再分别采用球面光波和平面光波进行成像再现。这两种典型的体全息光栅分别称为球面光体全息透镜与平面光体全息透镜。将它们分别作为成像透镜安置于成像系统中，称为体全息成像系统，文中的主要工作就是对这一系统的成像特性进行研究。　　 首先，我们对体全息成像系统的深度分辨率进行定义，定义成像系统像面点源扩展函数的归一化强度值曲线的半高全宽为体全息成像的深度分辨率。通过模拟找到体全息透镜半径R对成像系统深度分辨率的影响，设计制作出分辨率较高的体全息透镜。然后对透镜的轴向及横向成像特性进行分别讨论。记录探测点光源偏离原始位置时，像面上的光强度变化，并绘成归一化曲线，找到两种典型体全息透镜的深度分辨率，并通过CCD采集离焦时，探测点光源在像面的成像结果，观察其变化。进一步在光路中加入分辨率板后采集成像结果，与归一化曲线在一起进行对比，更直观的给出了探测点离焦对体全息成像系统的影响。并且，还通过实验，讨论了体全息透镜R值对横向分辨率的影响。　　 实验结果表明，透镜半径R越大的体全息透镜，成像系统的深度分辨率及横向分辨率越好，成像效果较为清晰。在横向方向上，体全息透镜在y轴上有较好的简并性，而在记录面的x轴上，对探测光源的位置信息较为敏感，在几百微米距离的偏移下，就可以大大降低衍射效率。球面参考光体全息透镜的分辨率要优于平面参考光体全息透镜，更适用于微观物体成像系统。平面参考光体全息透镜适用于普通物体成像。