偏振成像光谱系统作为进行光学探测的重要设备，可以获取待测物体较为清晰的二维平面图像和一维光谱图像。现有的偏振干涉成像系统不仅具有高稳定、高通量、高信噪比和高灵敏度等性能优点，还具有质量小、体积小、光路紧凑等结构优点。但在一些特殊的环境下，成像系统存在背景干扰过大、获取图像不清晰等问题。如何获取待测物体更为全面、丰富的信息，优化成像系统的性能，成为偏振成像系统迫切需要解决的问题。　　差分成像光谱系统作为新型多功能光学探测设备，可以同时获取正交偏振干涉图像和二维实物图像，并且通过数据处理，获得差分强度图像和差分光谱图像。用以减弱探测对象的背景影响，提高待测目标的空间分辨率和光谱分辨率，是增强系统成像能力的一种较为有效地方法。　　论文首先介绍了偏振分束器件及其分束特性，设计出两种可调光程的偏振分束棱镜——可调光程的Savart偏光镜(MSP)和可调光程的宽视场型Savart偏光镜(MWSP)，并详细分析了这两种新型偏光镜产生光程差、横向剪切量的变化特性。通过对MSP和MWSP的对比分析，得出光程差差别甚微但MWSP产生的剪切量较大且变化量比前者高出50％。对今后研制、选择、应用偏光棱镜提供了较为重要的参考和指导。　　将设计出的MSP应用于差分成像系统，本文提出了Wollaston棱镜(WP) 角剪切和MSP横向剪切组合的可调光程的差分成像光谱系统（MPDIIS），此装置不仅可同时获取正交偏振分量的干涉图和二维实物图，而且通过调整器件MSP的厚度，可以得到不同光程差下的干涉图像和目标图像，经过数据处理，获得差分光谱、强度图像。其具有同时获取正交偏振图像和有效调节系统光程等优点。通过对MPDIIS的搭建、测试和面临问题的分析，设计出了优化的可调光程差分偏振干涉成像光谱系统，同时获取了632.8 nm He-Ne单色光下不同剪切距离的干涉图和钨丝灯作为辅助光源下的二维实物图，进而得到差分光谱曲线、差分光强图像。对光学探测系统的性能优化和实际应用提供了重要的理论参考，具有一定的指导和应用价值。　　论文的主要创新：1、设计出了MSP和MWSP；2、将加工、研制出的宽视场Savart偏光镜(WSP)和MSP应用到差分成像系统中，设计并搭建出可调光程的新型的差分偏振成像光谱系统。鉴于此系统存在的问题，对新型的差分偏振成像系统做了一定的优化，模拟出不同剪切量下的正交偏振干涉图和不同偏振态下的正交偏振干涉图像；3、通过系统调试和图像处理，同时获取了632.8 nm单色光下不同剪切量的干涉图和复色光下平行、垂直分量的目标图像，进而得到差分光谱图和差分强度图像。得出差分强度图像相较于偏振强度图像具有较高分辨率和差分光谱图像相较于传统光谱图像具有更窄的半高宽等结论。对干涉成像光谱系统的性能优化和实际应用具有重要的指导意义。