成像光譜儀是一種圖譜合一的光學遙感儀器。從光柵型成像光譜儀的使用要求出發(fā)，利用Zemax軟件設計了一種光柵型成像光譜儀光學系統。其中，前置望遠物鏡采用反射式結構，傳統的卡塞格林結構在主次鏡均采用非球面時校正像差的能力依然有限，設計時采用改進后的卡塞格林結構對像差進行校正，最終設計的望遠鏡頭傳函在50 lp/mm處達到0.5，場曲控制在0.078以內，且不存在畸變。針對光譜成像系統通常采用的基于平面光柵的Czerny-Turner結構由于像差校正能力有限、成像質量較差不能滿足儀器的使用要求。采用基于凸面光柵的光譜成像系統，該系統結構緊湊、可實現寬波段內像差的同時校正。最終設計的光譜成像系統光譜分辨率5 nm，MTF在50 lp/mm時升至0.75。將前置望遠物鏡與光譜成像系統根據匹配原則進行組合優(yōu)化后光柵型成像光譜儀系統點列圖RMS半徑隨波長的變化均小于0.2，波長的80%的能量集中在6 m范圍內，波長各視場在特征頻率50 lp/mm處的光學傳遞函數均大于0.5。整個光學系統具有結構簡單、像差校正能力強、結構尺寸較小的優(yōu)點。
