光谱仪器是集光、机、电、算一体化的精密光学分析仪器，广泛应用于地质勘探、水文检测、生物医学、食品化工和国防军事等领域。在光栅光谱仪发展历程中，紫外-可见光-近红外光谱仪发展比较迅速，技术也很成熟，但是大多数红外光谱仪体积庞大且成本较高，应用范围受到一定的限制。因此，低成本结构紧凑的中红外平面光栅光谱仪系统的研制具有重要的学术意义和应用价值。　　本论文在深入研究光栅光谱仪相关理论的基础上，以期研制一种接近实用化的中红外平面光栅光谱仪系统。主要工作如下:　　1.在大量查阅和总结光栅光谱仪研究现状的基础上，总结了光谱分光技术的发展，分析了光栅光谱仪的优缺点和应用前景，明确了本论文研究的主要内容和设计参考指标;介绍了光栅光谱仪光学系统基本构成，详细阐述了平面衍射光栅的基本原理和特性，同时研究了光学系统的像差理论和光谱带宽的影响因素，这些为中红外平面光栅光谱仪的设计提供了理论基础。　　2.根据设计参考指标和相关理论进行光机系统设计，利用光学设计软件Zemax将双离轴抛物镜式前置光路和非交叉Czerny-Turner结构成像系统相结合并经过微调构成中红外平面光栅光谱仪全光学系统。对光学系统像差进行了校正，同时进行了系统机械结构设计;对光学系统进行杂散光分析，设计了遮光罩、挡光环、滤光片等消杂散光装置，采用百叶挡光板和杂散光收集器组合措施抑制了系统的杂散光;结合三维建模软件Solidworks和杂散光分析软件Tracepro进行建模仿真，计算了系统外内杂散光抑制指标——点源透射比(PST)和有效发射率(Effective Emissivity)，结果表明杂散光抑制能力满足使用要求。　　3.在实验室完成光栅光谱仪系统实验样机的搭建，并进行光谱定标实验和性能分析，结果表明在一定程度上达到了设计要求，充分验证了设计方案的可行性。　　本论文的关键点在于在总结光栅光谱仪优缺点的基础上提出一种基于线阵热电堆探测器的非交叉Czerny-Turner结构的低成本中红外平面光栅光谱仪;采用双离轴抛物镜作为前置准直光路，将第二个抛物镜的口径减半，达到了使整个系统尺寸减小的效果;采用改进的百叶挡光板和杂散光收集器组合措施抑制了系统内外杂散光。