（1）衍射效率（Diffraction Efficiency）
衍射效率是全息材料重要的性能指标之一，直接影响着全息光栅信息读取的强度，衍射效率随时间的变化曲线可以反映出全息光栅形成的速度和质量。衍射效率通常用希腊字母 η 表示，常用的衍射效率计算公式有内衍射效率（1）和外衍射效率（2）两种形式：
根据体全息光栅的耦合波理论，折射率调制度 (Δn) 直接影响光栅的衍射效率 (η)。这里我们只讨论透射式衍射光栅的情形，当衍射光强达到最大值时，在读取光满足布拉格条件时，衍射效率 (η) 可以写成公式（3）的形式：
感光灵敏度 (S) 是表征全息材料在干涉图案照射下衍射光栅形成速度的性能参数。全息材料的感光灵敏度 (S) 越高，全息材料中衍射光栅形成的速度就越快。感光灵敏度 (S) 的定义和计算方法有很多，常用的有，静态感光灵敏度，定义为最大折射率调制度与曝光能量的比值
（4）响应时间（Response Time）
响应时间 (τ) 是感光灵敏度的补充，是直观反映材料光化学反应速度的快慢性能参数。需要提到的是，响应时间 (τ) 快的材料，其衍射效率不一定高。响应时间 (τ) 可以根据公式（8）中衍射效率随时间变化的曲线拟合得到：
（5）动态范围（Dynamic Range）
动态范围是客观表征全息数据存储材料的存储能力的一个性能参数，亦用 M/# (M Number) 表示。它描述了是全息材料可提供的全息存储系统可以接受的最低光栅衍射效率通过满足需要的记录光栅衍射效率，写入饱和材料的动态范围与在一个位置可以记录的全息图数量成正比。它可以通过找到在一个位置记录的所有全息图的光栅强度的总和来估计。具体表达式为：
动态范围 (M/#) 的测试通常使用角度复用技术在材料的同一区域记录全息光栅，直至材料光敏剂近乎耗尽，光栅衍射光强较低无法满足数据读取需求，是一种材料极限测试方法。
（6）光致双折射（Birefringence）
光致双折射（birefringence）是引起材料光致各向异性的主要因素，可以通过测试材料的光致双折射来分析材料的偏光全息特性。实验时需要使用泵浦光源激发材料的光致各向异性，同时，使用对材料不敏感几乎无吸收的光源作为探测光观察材料光致各向异性变化。
材料受泵浦光激发产生光致双折射，假设平行于泵浦光偏振方向材料的折射率为 n∥，垂直于泵浦光偏振方向材料的折射率为 n⊥，则由材料光致各向异性产生的光致双折射为：
通过旋转偏振片，使激发材料各向异性的泵浦光与探测光的偏振态夹角为 45° 时。上式可以简化为：
由于光致聚合物曝光后的体积收缩率成为影响数据准确读出的重要因素，抗收缩率是该材料研究的一个关键问题。为了适应大量样片的快速评价，本实验室使用评估最大可能体积收缩率的一步式方法，通过一次记录倾斜光栅的实验数据就可以得到最大可能的体积收缩率的估算值。具体测试方法为：首先，通过衍射效率测试光路中的旋转台将材料转过一定角度 (θtheo)，进行倾斜全息体光栅记录，直至材料的衍射效率达到最大值；之后，旋转材料，测得衍射效率随旋转角度的变化曲线，中心布拉格角所对应的角度计为 (θexp)。计算公式为：
（8）全息存储材料的数据存储效果
全息数据存储是用全息的方式记录和读取数据图像，因此，再现时的散射噪音是影响数据图像的一个关键因素。噪音过大，会导致材料有效动态范围的损失，降低存储容量。由于光致聚合物的高分子聚合特点，很容易收到噪音的影响。定量评价图像质量尤为重要，且需要使用同轴全息存储系统进行数据存储实验。对获得的数据图像进行计算，得到相应的误码率（Bit Error Ratio，BER）和信噪比（Signal Noise Ratio，SNR）。
