灰阶复用存储（multilevel recording），工学-光学工程-光学应用-光数据存储-[新兴存储技术]-多维复用存储，利用写入光束不同的强度级数对记录信息进行编码的存储方式。多值反射率或多荧光强度级数被应用于光盘数据记录编码中。材料的光敏性可区分不同写入光强，并将相应信息记录于材料中。在数据读取的过程中，通过材料对读取光的不同响应存储信息进行解码。在不增加存储介质尺寸的情况下，根据有效存储阶数相应拓展数据灰阶复用存储能力。有效灰度阶数取决于材料的光敏特性、材料的有限光学响应以及记录与重建过程中的噪声诱导机制。例如，人们在相变材料、偶氮掺杂聚合物和光漂白聚合物中分别实现四阶、五阶和十阶灰阶复用存储。无任何差错地实现这种灰阶存储，对记录与读取光的要求却很高。灰阶记录原理同样适用于全息页存储。由于全息存储系统具有有限的动态范围，其信号级将降至1/N2（N为全息图数目）。与二进制编码相比，其存储能力仅可提升15%。