信息存储技术是伴随着人类社会和科学技术的进步而发展的，尤其是近年来计算机和互联网技术的发展，需要存储、传播、处理和利用的信息量在急剧增加，信息的大规模存储、传输和处理一直是技术研究的热点。体全息存储技术具有存储容量大、数据传输速率高和信息寻址速度快等特点，很有可能成为下一代主流存储技术。因此，世界上主要的技术发达国家相继投入大量研究经费，组织企业和大学的研究机构开发相关技术。我国也将这方面的研究列入了国家重点基础研究发展规划(973)项目中，以便跟上国际高新技术发展的步伐并获得自主的知识产权。 本论文的研究得到了天津市重点科技攻关项目“实用化三维光学数据存储器”(023207711)的支持。作者经过查阅和研究国内外大量文献，以实用化、小型化为出发点，对体全息存储器的系统设计和实现技术开展了一系列研究工作，具体内容如下： 首先，本文着重分析了体全息存储的记录方式和复用技术，在分析借鉴国内外体全息存储器结构的基础上，提出了基于空间－角度复用技术的体全息数字存储器的系统设计方案，并制作完成了一台原理样机。对全息存储器的光路进行了改进，系统中采用单透镜傅里叶变换的光路代替传统的4-f结构，这种新的记录系统，缩短了光路，降低了对变换透镜的要求；自行设计、加工完成了系统的机械寻址单元、控制系统，使系统结构更加紧凑和简单。 设计并制作完成了基于DSP和CPLD的体全息存储器控制系统，制定了体全息存储器的文件分配表，实现了全息存储器的精密寻址和体全息存储器的工作状态的实时控制和显示，它将计算机与存储体有机的结合起来，构建了一套完整的存储系统。 对体全息存储器的相关技术做了进一步研究。结合系统实际情况，确定了适合系统的曝光控制策略；制定了系统的通信协议；并对里德－所罗门编码进行了研究，找到了目前较为合适的纠错编码形式，并给出了具体的实现方法。 最后，在完成实验样机的基础上，进行了1200幅数据图像的数据存储实验，实现了存储面密度2.17bit/μm2，最终误码率小于10-6的存储结果；并进行了图片图像，文字图像的等内容的其它存储实验。通过大量的存取实验，验证了系统的正确性和可行性，向实用化、小型化迈出了重要一步。