光子筛是一种基于光的衍射原理设计制作的新型成像光学器件，用非光学玻璃材料薄片制成，可广泛应用于多种光学仪器，其成像特性类似于传统的折射透镜，但比折射透镜分辨率高、成像质量优越。现在使用的光子筛皆为共轴元件，产生的多焦现象会降低衍射效率，影响聚焦效果。根据离轴光子筛可提高像质，推导出了理论表达式。研究表明在共轴情况下背景光强要大于所需要的信息光强，因而背景光会降低图像的清晰度。给出了一种制作离轴光子筛的方法，通过4f系统，用全息干板在像面记录，制成体全息光学器件，以消除背景光的干扰与高级衍射提高图

体全息透镜依据体光栅的布拉格选择性，能够对物体的三维信息进行逐层恢复。利用点扩展函数对体全息成像系统的深度分辨率进行分析。分别用球面参考光和平面参考光记录两种典型的体全息光栅，并把它们分别作为体全息透镜安置于成像系统中。通过改变探测光源的位置来对体全息透镜，纵向与横向分辨率进行研究，并且对于透镜参数对分辨率的影响也进行了讨论。实验结果表明，半径较大的体全息透镜具有较好的深度分辨率，成像效果较为清晰。球面参考光体全息透镜对于微观物体成像的分辨率特性要优于平面参考光体全息透镜，更适用于微观成像系统。

研究基于不同光源照射的体全息光栅成像系统的成像特性。采用波长532 nm的相干光，在2 mm厚的掺铁铜铌酸锂晶体中记录体全息光栅，作为成像系统中的体全息透镜。研究比较成像系统在波长为532 nm和640 nm的相干光照射下衍射读出的成像特性，结果表明，不同波长光照射成像时，体全息成像系统深度分辨率不同，红光读出时具有更灵敏的轴向选择性。实验研究对比了单色光源与宽频光源成像特性，结果表明，当采用宽频光源读出时将得到更多的关于成像物体的横向信息。