一般光谱仪的小型化是通过缩小元件尺寸和元件间距离实现的，会降低仪器的性能。为实现高光通量、高光谱分辨率的红外光谱探测，提出一种基于ZnSe平板波导的小型光谱仪的设计方法。说明平板波导结构压缩光束的原理，根据介质中光栅的衍射特性，推导出光谱分辨率与各个参数的关系，给出一个小型光谱仪的具体设计。仪器的光谱范围为8~14 μm，光谱分辨率为80 nm，数值孔径为0.3，光学系统是一整块ZnSe 平板波导，尺寸为70 mm × 70 mm × 4 mm。并与相同设计指标下一般Czerny-Turner 结构的光谱仪进行对比分析。结果表明基于ZnSe平板波导的小型光谱仪系统尺寸更小，光谱分辨率更高，光通量更大。

基于浸入式光栅与普通光栅的特性差异,推导了浸入式光栅的光栅方程,研究了浸入式介质吸收对单缝衍射和多光束干涉强度分布的影响,得到经修正的单缝衍射因子和多光束干涉因子,推导出存在介质吸收情况下的光强分布公式.分析结果表明: 该公式更具有普适性,单缝衍射强度分布公式、多缝衍射强度分布公式以及平行平板多光束干涉强度分布公式均为该修正公式的特殊情况.