近年来,随着应用需求的日益增加,对目标识别与信息获取的能力与精度都有了更高的追求。光学技术的发展和各领域对光学遥感信息需求的日益增长,促使了一种新型光学探测技术的出现——偏振光谱成像技术。偏振成像技术和光谱成像技术的融合不仅提高了同时获取目标空间强度分布及理化特征等信息的能力,而且与传统光学探测技术相比其获取的信息量大大增加。同时,目标检测和识别的准确性也得到了提升,因此它已被广泛应用于各个领域。本论文研究了偏振光谱成像技术方法,对其关键技术进行了具体研究和分析。为准确方便获取四个与波长相关的斯托克斯参量,本文采用了强度调制型偏振光谱成像技术,分析了基于傅里叶变换方法的偏振光谱解调原理及实现方法。据此,提出了一套完整的偏振成像光谱仪的设计方案,具体计算了系统参数,并对光谱分光成像与偏振光谱调制模块两部分光学系统进行了设计与分析,最终完成了能够工作在400nm-1000nm谱段,2nm光谱分辨率,成像质量良好的宽谱段偏振成像光谱仪光学系统的设计。除此之外,本文还给出了偏振光谱调制模块中各偏振器件旋转角度偏差的监测和修正方法,为偏振成像光谱仪的研究提供了技术积累和理论参考,在实际工程应用中具有重要的意义。