光谱探测是分析物质成分的主要方法之一,系统定标是光谱仪研制及推广应用的必要条件。自从成像光谱仪于二十世纪80年代开始在多光谱遥感成像技术的基础上诞生以来,研究人员就开始了光谱定标、辐射定标、系统评价等方面的研究。新型分光器件——声光可调谐滤波器(Acousto-Optic Tunable Filter, AOTF)首先用作航天光谱探测的分光器件,被认为是20世纪90年代光谱仪最突出的进展,也常被称作第五代分光技术。AOTF可以通过改变射频驱动信号的频率来调整输出衍射光的波长,具有体积小、重量轻、可编程、响应快速、稳固易于集成以及较强的环境适应能力等特点,在深空探测领域应用中具备优势。国内基于声光可调谐滤波器的光谱仪器起步比较晚,特别在其空间应用方面。针对深空光谱探测应用,我国正在开展AOTF红外成像光谱仪的研制,其系统评价及数据应用需要解决其精细定标问题,地面检测及验证其在空间恶劣环境中的特性,迫切需要开展深空探测AOTF红外成像光谱仪的系统定标技术研究。论文以深空探测应用背景下的AOTF成像光谱仪定标技术为研究对象,具体研究新型AOTF分光器件的性能检测、AOTF成像光谱仪定标及空间宽温度环境下的响应特性,特别针对凝视型成像、射频光谱调制分光、温度效应机理进行具体分析,在此基础上建立AOTF红外成像光谱仪的光谱、辐射定标及数据预处理的理论基础及切实可行的工程方法。本文的主要工作及创新点如下：1.深空探测应用背景的AOTF成像光谱仪系统定标方法及工程实施。基于AOTF射频调制分光机理及空间应用特点,建立AOTF分光型成像光谱仪的定标方法,并完成了相应专用定标设备的研制。该方法及相应的定标设备已应用在月表探测用成像光谱仪VNIS研制及定标中,验证了定标方法的可行性,定标设备的有效性。该系统定标方法,在国内外文献中未见报道,具有创新。2.新型分光器件AOTF电光性能精细检测方法及设备研制。在对AOTF分光特性具体分析的基础上,形成AOTF电光精能精细检测方法,并以此为基础完成AOTF性能检测系统的研制。检测方法及检测系统的研制,不但直接应用于月表探测用成像光谱仪VNIS的系统定标,而且还应用于我国国产可见及红外AOTF分光器件的设计与生产过程中。相应检测方法及设备是在国内外现有技术基础上的创新,方法更先进,检测设备性能更优。3.复杂温度环境下的AOTF红外成像光谱仪温度响应特性研究及预处理模型。基于AOTF红外成像光谱仪的光电响应模型,在对红外探测器、电子学及AOTF的温度特性具体分析及试验验证的基础上,建立了复杂温度环境下AOTF成像光谱仪的温度影响数理模型。以月面探测应用VNIS的具体对象,形成了温度响应预处理模型及相应软件,并试验验证了该模型的可行性及有效性。该温度响应特性模型在国内外未有相似文献报道。总之,深空探测AOTF红外成像光谱仪系统定标技术研究不但可为AOTF红外成像光谱仪在月球、火星、金星等深空行星探测的进一步应用提供技术支持,同时也可为其在土壤与水体污染、农业、医药、食品等诸多应用的光谱仪器研制及光谱分析研究提供科学依据,丰富成像光谱仪的定标方法及理论。