现代技术的迅猛发展,数据信息的获取和处理变得轻而易举,这意味着信息的安全性比以往面临更大的挑战。因此,防止信息泄露的信息加密方案也得到了极大的发展。其中,光学信息安全技术以其可同时处理大量数据以及可设计大容量空间密钥的优势,吸引了信息安全领域众多研究者的目光。因此,近几十年来光学图像加密技术发展十分迅猛,在信息安全领域占据了重要地位。本文首先详细介绍了光学图像加密研究的背景和意义,以及常见的几个光学图像加密方向的发展状况,随后介绍了一些光学加密领域常用的基础知识和几种经典的光学加密技术,最后提出两种具有一定创新性的光学加密方案。本文提出的第一种加密方案为基于非等模分解和偏振涡旋光全息的光学加密系统。它利用非等模分解原理和偏振涡旋光全息来实现编码和解码。首先原图像通过非等模分解法分解为两幅复振幅图像,然后经涡旋光束照射改变它们的偏振态,最后被偏振复用全息技术加密在光折变晶体中。解密时,在提供一系列正确密钥的情况下,可以重建图像。第二种方案为基于螺旋结构相位相干叠加和矢量光生成系统的光学加密技术。首先利用螺旋结构相位板和相干叠加原理将原始图像编码为两个相位板,随后将这两个相位板带入到矢量光生成系统中,并在输出面记录矢量光的Stokes参数,以完成对图像的加密。解密时利用正确密钥即可恢复原始图像。该系统具有良好的密钥敏感性和抗剪切攻击等性能,模拟结果证实了该方法的正确性和有效性。第一种光学加密方案使用了螺旋相位板的相移特性对图像进行加密,而第二种加密方案结合了螺旋结构相位板和矢量光生成系统完成图像加密过程,它们都具有一定的新颖性,解密过程需要提供正确密钥方可恢复。