相移数字全息是将数字全息与相移技术相结合的一种光学技术。它是通过相移干涉的方法记录多幅干涉全息图，再利用相应的相移算法计算得到记录面上的物波光场的复振幅分布，进而基于衍射积分原理数字再现原物面上的物波光场。该技术可以在保留原物体信息的基础上很好的去除零级像和共轭像，尤其适合数字全息中的同轴记录方式。由于它除了具有数字全息的再现过程简单、灵活，便于定性和定量分析的特点外，还具有测量精度高，能实现全场测量等相移干涉术的特点，因此受到了广泛的关注和研究。特别是基于它的信息安全技术可以让光学安全技术更好的与数字信号处理和通讯系统相兼容，从而使它更是成为人们研究的热点。 本论文的目的是从理论和实验两方面对相移数字全息技术进行系统的分析研究，并在此的基础上深入研究其在信息安全领域的应用技术，针对现有信息安全系统在实际应用中存在的问题，提出两种新的信息加密方法，。具体工作如下： (1)作为实际工作的理论指导，对相移数字全息的基本原理和研究现状进行介绍，包括相移数字全息中记录和再现的基本理论；全息图数字再现的各种方法；相移技术的基本原理和常用算法。 (2)对相移数字全息进行了比较系统的实验研究，包括实验装置和实现方法的介绍：透射型实际物体的相移数字全息光学实验研究、SLM控制的数字物体的相移数字全息光学实验研究；提高再现像像质的数字理方法的介绍及再现像数字处理实验研究。 (3)总结了现有相移数字全息在信息安全领域的具体应用方法和技术；从实际应用对光学安全系统在安全性和工作效率方面的要求着手，提出了两种新的基于相移数字全息的加密技术，并用模拟实验验证了它们的可行性和有效性。