本发明提出一种基于空间光调制器虚拟阵列拼接的全息3D显示系统，该系统包括激光器、分束器1、分束器2、反射镜1、快门阵列、空间滤波器阵列、固体透镜、光束偏折元件1、空间光调制器、分束器3、光束偏折元件2和反射镜2。其中，激光器用于产生相干光束。分束器1、分束器2和反射镜1用于将激光器产生的光束分为三路平行光并照射快门阵列。快门阵列用于控制三束光按照设定的时间顺序依次通过。空间滤波器阵列和固体透镜用于将通过快门阵列的三束光分别扩束为三束大小相同、强度均匀的平行光束。控制三个时刻的空间光调制器的衍射光在空间上无缝拼接，当切换速度足够快时，根据人眼的视觉暂留效应，观看者看到空间光调制器虚拟阵列拼接后的衍射光。