高光谱空间外差光谱仪在遥感应用领域具有重要的意义，它在大气痕量气体定量探测、星际矿物质研究、植被生长状况等应用中具有独特的优势。空间外差光谱仪在具有高通量、高稳定性、波段任意选择、在任何相对较窄的光谱范围内极易获得高光谱分辨率等特点的基础上，对其高空间分辨率的成像技术和特定的工作模式的进一步研究，已成为各国研究的热点。　　传统的二维扫描成像光谱仪，通过平台或扫描镜运动获取数帧成像干涉图，空间分辨率内对应的干涉信息需要推扫一个周期完成，因此，复原光谱的精度受限于平台运动精度以及一个扫描周期内光谱信息的变化情况。基于上述应用背景分析，本论文提出了基于二维正交工作模式的空间外差干涉分视场成像的新方法，并研制了具备二维正交工作模式的空间外差干涉分视场成像光谱仪试验装置，可同时获取到二维光谱信息的强度分布。从理论和实验两方面研究总结了分视场成像技术的光学系统方案、结构装调方案和性能分析及评估，并研究了该试验装置的定标及野外成像性能的原理和测试结果等。　　本论文的主要工作有以下几个方面:　　1.空间外差干涉光谱技术理论分析。从理想光源和扩展光源产生的双光束干涉理论基础出发，详细阐述了空间外差光谱技术的基本原理和特性;进一步针对扩视场对空间外差光谱仪的干涉条纹空间频率、光谱定标波长漂移及干涉条纹调制度等因素的影响进行了理论分析;针对助推剂的燃烧尾焰中钾线的光谱探测，分析了利用空间外差光谱仪成像技术进行探测的系统信噪比模型，明确了本论文研究试验装置所采用技术的理论依据。　　2.提出了一种基于正交工作模式下的空间外差干涉分视场成像光谱技术。该技术在应用传统空间外差干涉原理，对特定较窄波段范围内极易获得光谱分辨率的基础上，利用变形的前置光学系统实现探测区域0°视场方向上（空间维）分视场成像，90°方向上（光谱维）均匀照明的性能;与此同时，利用双通道分视场成像光谱仪正交布置实现探测区域内90°方向和0°方向上光学功能的变换;通过同步指令采集双通道不同方向分视场成像获取的干涉图进行光谱复原，经二维目标合成得到观测区域光谱信号强度分布;连续采集数帧干涉图，可获取目标区域内复原光谱信号强度变化情况。　　3.研究了试验装置光学系统和结构装调系统的设计方案。根据空间外差干涉原理特点，合理选择光学设计方案;利用光学设计软件分别进行了干涉仪光路、空间维前置准直/成像光路、光谱维前置照明光路和双远心成像光路的设计，并对光学系统像差进行校正;依据光学系统功能组件，并结合结构装调和性能测试方法，利用机械结构设计软件分别对上述组件进行了结构设计。　　4.对干涉信息调制度影响因素进行了详细的分析研究，包括分束器分束特性、光谱分辨率与扩视场、光学系统像差、探测器像元大小、暗电流及杂散光等，定量分析了干涉条纹调制度与各影响因素的变化关系;结合Zemax光学软件用光线追迹法计算了上述各光学功能组件的像差和像质评价参数，如点列图、相对照明、波像差和光学传递函数等;利用传递函数测量系统、柱面系统测量系统等对试验装置功能组件进行了测试，评价了试验装置的光学性能;根据试验装置结构设计，定量分析了双通道视场重合精度的影响因素。　　5.研究了具有二维正交工作模式的空间外差干涉成像光谱仪试验装置的实验室定标和野外成像实验。对试验装置进行了实验室光谱定标、辐射定标和分视场能力定标，在此基础上展开了野外成像试验;试验装置针对酒精助燃钾线发射谱线的探测，通过双通道复原光谱图像合成，获得了被测目标的二维光谱强度分布及观测区域内相对坐标;初步结果表明，该技术可应用于复杂背景环境下对弱光谱信号的识别和跟踪。