体全息存储技术以其存储密度高、存储容量大,数据传输速率高、寻址时间短等优势成为一种颇具潜力的海量信息存储技术。光折变铌酸锂晶体是适合大容量全息存储的材料,但其信息易失性问题亟待解决。双色全息存储技术是克服光折变晶体存储信息易失性的有效方法。本论文立足于国内外研究现状,以双掺杂铌酸锂晶体为研究对象,以扩展的带输运方程组为基础,主要采用Runge-Kutta数值方法,理论研究了双掺杂铌酸锂晶体的双色全息性能（记录灵敏度、动态范围、时间常数等）和复用特性。本论文首先从双色全息存储的基本理论入手,阐述了双掺杂铌酸锂晶体中双色全息存储的基本原理,然后详细介绍了描述双色全息存储的动力学方程组——扩展的Kukhtarev方程组。对双掺杂LiNbO₃:Fe:Mn和LiNbO₃:Fe:Cu晶体的理论分析就是以扩展的Kukhtarev方程组为基础的。本论文研究了不同的晶体条件和记录条件对双掺杂LiNbO₃:Fe:Mn晶体的记录灵敏度和动态范围影响。在分析得到Cu在LiNbO₃晶体中的激发系数、复合系数和光伏系数的基础上,进一步理论研究了深浅能级的掺杂组分比、晶体的氧化还原状态和光束比对双掺杂LiNbO₃:Fe:Cu晶体的记录灵敏度和动态范围影响。研究中发现敏化后的晶体在全息光栅记录的初始阶段产生振荡现象。通过对振荡现象的分析,认为此阶段浅能级电子数目呈现逐渐减小的趋势,振荡是由于大量的浅能级的电子在记录的初始阶段向深能级迁移造成的。理论和实验研究了不同的晶体条件和记录条件对振荡强度的影响。依据振荡阶段浅能级电子数目逐渐减小的特点以及全息复用记录中的光擦除特性,探讨了利用等时曝光实现等衍射效率全息复用的可能性,得到了理论与实验相符的结果,说明在预敏化的晶体中是可以用等时曝光实现等衍射效率复用的。对双色全息存储的记录时间常数和擦除时间常数进行了初步的理论研究,并且发现红光固定阶段不是简单的单指数擦除过程。