随着我国经济的发展，环境污染问题也越来越受到人们的关注，其中大气污染是对人类影响最大的污染之一，为了能够针对不同的污染程度采取相应措施进行控制，首先需要做的就是掌握大气污染的各项参数资料，但通过调查发现大气污染监测系统基本上是从国外进口，不但价格昂贵，维护费用也高。由此，以何振江教授为首的课题组开展了“大气污染在线监测仪器系统的开发”的科研项目，旨在实现大气污染监测系统在拥有自主知识产权基础上的国产化，对发展我国环境科技产业和提高我国环境科学研究水平有重要意义，“紫外荧光SO2分析仪光路系统优化”是该项目的一部分。 本论文讨论了紫外荧光SO2分析仪光路系统优化问题，目的是使我校的科研成果“DJ3-2型紫外荧光SO2分析仪”可方便的应用于更大范围大气污染的监测。 本论文的主要研究内容和工作成果包括： l、对DJ3-2型紫外荧光SO2分析仪的应用情况进行了研究。针对相关分析仪光路现状，提出优化光路系统。 2、对平面衍射光栅的色散原理进行了研究，通过理论推导出光栅光谱匀排性。 3、对阶梯相位光栅原理、衍射透镜的标量设计理论、集成光学和光刻技术进行研究，提出阶梯相位光栅和衍射透镜集成制作位相聚焦光栅的设计方案。 4、对凹面光栅、全息光栅和平场凹面全息光栅的工作原理进行研究，提出用平场凹面全息光栅优化分光光路系统。 5、针对当前相关分析仪分光光路系统结构复杂，提出简化光路的平面衍射光栅分光光路系统设计。给出分光组件参数并完成系统结构实验验证。 6、针对相关分析仪传光效率低下以及平面衍射光栅分光光路系统对传光效率的有限改善，提出位相聚焦光栅分光光路系统设计，用二元光学的办法提高分光元件的衍射效率，并对位相聚焦光栅分光光路系统进行理论论证。实现光路元件重量减轻，元件个数减少，调节方便，在光路小型化方面优化了光路。 7、针对传统光源体积大的缺陷，提出平场凹面全息光栅分光光路系统设计，结合实际对光源和平场凹面全息光栅进行选择，实现分光系统元件个数最少，光路系统不再有活动部件，增加了系统的稳定性，可望在光路小型化方面进一步优化光路。