紫外成像光谱仪是遥感探测仪器的重要组成部分之一。在机载和星载领域,遥感平台正逐步要求光谱仪在实现高分辨率的同时,其设备趋于轻量化和小型化。针对紫外成像光谱仪高光谱分辨率、轻量化、小型化等特点,研究了基于Offner结构的紫外成像光谱系统,设计了一种工作波段为250~400 nm、狭缝长40 mm、光谱分辨率为0.3 nm的高分辨率紫外成像光谱仪,并对设计结果进行了分析与评价。结果表明,这种紫外成像光谱仪在38.5 lp/mm处调制传递函数达到0.76以上,实现了接近衍射极限的优良成像质量;谱线弯曲和色畸变在像元尺寸的10%以内。另外,该结构在原Offner结构的基础上大大缩小了系统体积,实现了紫外遥感仪器小型化、轻量化的目的,且易于加工和装调,满足设计指标要求,适合机载和星载遥感应用。

光栅色散型成像光谱仪工作在可见近红外波段，主要用于海洋水色遥感。仪器采用推扫式成像，共设置15个光谱通道，穿轨方向由1024个像元组成，总视场宽度为14.2°。成像仪的各光谱通道对入射光的偏振状态敏感，为了提高大气顶入瞳辐射的测量精度，需要了解仪器的偏振响应特性，包括偏振灵敏度和相位角。发射前搭建了偏振测试系统，测量仪器的偏振灵敏度和相位角，它们是光谱通道和视场像元的函数。其中980 nm波段的偏振灵敏度最高，平均值约为4.69%，443 nm波段的偏振灵敏度最低，平均值约为1.81%。随着视场的变化，灵敏度呈现中间低，两边高的变化规律。提出成像仪偏振响应校正方法，利用偏振状态已知的入射光进行实验验证，结果表明该方法可将成像光谱仪偏振响应引入的辐射测量不确定度降低1%~6%。

传统的空间望远镜是根据分辨率衍射极限公式,通过增大系统的通光口径来提高分辨率的,但这样系统的体积和重量相应增大,增加了空间运载的难度。负折射率材料(Negative Index Materials,NIMs)的出现,为高分辨率空间望远镜的发展提供了新的思路。NIMs对含有物体精细结构信息但在真空中随距离指数衰减传播的渐失场有增益放大作用,从而使渐失场能够参与成像,实现光学系统传统分辨率衍射极限的突破。本文介绍了NIMs的研究历史,分析了由负折射产生的负群速度、逆Doppler频移、反常Cerenkov辐射、负折射等各种效应,重点讨论了采用NIMs实现望远系统传统分辨率突破的内涵和意义以及今后研究工作的重点。