非相干数字全息术相较于传统的数字全息术有很多优点，它降低了对光源相干性的要求，使物体能够在非相干光照明的条件下记录全息图，将全息术的应用范围从相干光扩展到了白光、荧光等非相干光领域。近年来，发展出了多种非相干光照明下记录全息图的方法。菲涅耳非相干相关全息术（Fresnel IncoherentCorrelation Digital Holography, FINCH）是新发展的一种基于物信息和菲涅耳波带片之间的相关实现非相干全息图记录的方法。该技术通过空间光调制器上加载位相掩膜实现对同一入射光束的衍射分光和相移，记录带有不同相移角的全息图，从而在再现过程中抑制孪生像的影响。本文致力于菲涅耳非相干相关全息术关键问题的研究，考察系统中主要元件的特性以及相应参数对非相干全息图记录和再现的影响，并基于研究结果提出优化系统成像性能的方案。本文对非相干全息术的提出和基本原理进行了介绍，阐述了几种主要的记录非相干全息图的方法，并着重阐明了菲涅耳非相干相关全息术的原理。针对系统中存在的问题展开本文的研究工作。研究了白光光源的特性对非相干数字全息系统成像质量的影响。选取不同直径的均匀圆形光源作为系统的光源，分别记录不同直径的光源的全息图。通过计算全息图条纹的调制度，来评价光源的空间相干性对全息图记录的影响。并通过分析确定了可以记录较高条纹调制度的光源直径的取值。在光源直径一定的条件下改变空间光调制器上加载球面波曲率，研究参与干涉的球面波曲率半径的变化对所记录全息图调制度以及数值孔径的影响。提出了采用全息图有效数值孔径分析再现像分辨率的方法。根据这些参数与加载球面波曲率半径的变化规律，提出优化的曲率半径取值。研究相移技术对非相干数字全息术记录和成像的影响。在记录过程中，分别采用了不同的相移步数和相移增量，并通过信噪比，分辨率以及相关系数等参数比较这些方法记录全息图的重建像的质量。同时分析了在非相干数字全息术中应用单次曝光相移技术的可行性，并通过计算机模拟进行验证。