将广角Michelson干涉仪测风法与转动谱线测温法相结合,研制了一台具备同时探测MLT(Mesosphere and Lower Thermosphere)区域大气风速和温度的地基气辉成像干涉仪GBAII(Ground-based airglow imaging interferometer)实验室样机。通过对响应度的分析和计算,得出对光学系统的各项需求指标,综合考虑制作工艺及装配稳定性,设计出该仪器的整体光路,并通过CODE V光学设计软件对光路进行模拟,对所获得弥散斑、MTF及波前畸变等光学性质进行了分析和讨论,最终得到了满足探测要求的光路。作为GBAII的关键器件,该仪器采用了一台具有大空气隙的广角Michelson干涉仪,材质为中国牌号的H-K9L光学玻璃,在视场展宽的计算基础上得到了玻璃臂和空气隙的长度分别为44.45mm及29.45mm。通过自行设计的定标光路,对干涉仪的相位及整体仪器的调制度进行了测试,结果表明在5°视场角下的条纹数仅为0.7个,仪器的调制度也达到了0.6以上,符合设计的目标和要求,并为正演模型提供了相关参数。在晴朗的夜空下,利用自制样机对郊外的高层大气气辉进行了实地拍摄,得到O(1S)557.7nm气辉的较为理想的成像干涉图。通过一次的成像拍摄,就可以探测得到地球上空100km处的直径约为17.5km,即周长为55.0km范围内的大气风速和温度。通过对图像的分析和讨论,提出了对仪器进行进一步改进的方案,从而提高仪器的探测精度及获取图像的稳定性。