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光学体全息存储技术作为最有特色和最有潜力的存储技术,成为光学存储领域的研究重点。具有钨青铜结构的铌酸盐晶体许多是优良的光折变材料,铌酸锶钙钡晶体(分子式(Ca0.28Ba0.72),(Sr0.60Ba0.40)1-xNb2O6,简写为CSBN)是由山东大学晶体材料国家重点实验室新近生长的一种具有钨青铜结构的铌酸盐。CSBN晶体属于四方晶系,点群4mm,空间群为P4bm；具有非中心对称,类似SBN结构。根据CSBN晶体通式中下标x的不同取值,可获得不同类型的CSBN晶体,如CSBN25(x=0.25),CSBN50(x=0.50)和CSBN75(x=0.75),本论文主要研究CSBN50晶体。数字图像处理技术应用于精密测量领域形成了一种新的测量技术——图像测量技术,具有高分辨率、高速度、动态范围大、信息量丰富和自动化等诸多优点。本文改进了传统光全息存储实验系统,研究了新型铌酸锶钙钡晶体的全息存储特性,并结合图像测量技术的上述优点,处理实验结果图像,分析实验现象形成的原因。具体内容包括以下几个方面：首先测量CSBN50晶体全息存储性能,以确定晶体全息存储实验最佳条件。采用两波耦合的实验方法,在一定条件下测量了CSBN25、CSBN50晶体的衍射效率,通过对CSBN晶体能量转换关系图的分析,画出CSBN25晶体、CSBN50晶体的衍射效率与两光束入射夹角的关系曲线,发现晶体衍射效率最大时,两光束夹角约为25°；随后在相同的实验条件下,以CSBN50晶体为存储介质,利用图像采集软件记录了细铜线的衍射光随时间变化的图像,从记录图像中发现,再现衍射光斑清晰可见,随着时间延长再现衍射光从中心开始向四周逐渐变暗。通过对再现衍射光的分析,得到CSBN50晶体擦除时间约为55s。最终确定CSBN50晶体全息存储实验最佳物光和参考光的夹角为25°,即晶体衍射效率最大时两光束夹角位置。设计晶体体全息存储实验系统,包括光路的设计、系统各个部分的协调等,改进传统光全息存储实验系统,优化实验光路,降低实验成本。用C++Builder5.0开发了一套相关的图像接收与处理系统,实现图像自动存储、实时接收与实时处理,提取图像信息,突出图像特征,以分析实验现象形成的原因。利用改进的实验系统,进行CSBN50晶体体全息存储实验,在整个全息存储再现过程中发现两个比较特殊的实验现象：一是再现图像随时间由中心向四周逐渐变暗；二是再现过程中图像出现边缘增强现象。采用数字图像处理的方法,分析再现图像的灰度,并构造再现图像的三维显示图,得出再现图像随时间由中心开始向四周逐渐变暗是由于激光光强的高斯分布特征,而再现过程中图像出现边缘增强是由再现光与体光栅的部分衍射光发生自相位共轭所引起的。