海洋具有人类进步所需的重要空间与资源,而在海洋资源开发与利用过程中溢油与赤潮灾害不仅带来经济损失,还给人类健康和海洋生态安全都造成巨大的危害。海洋溢油与赤潮都有其独特的光信号,通过遥感监测技术实现其有效探测在监测海洋溢油与赤潮灾害发生与扩散趋势方面具有重大的意义。依托于海洋多维成像系统所构建宽光谱高分辨率光学成像系统,结合赤潮和常见海洋溢油油品光学信息,优化光学系统中各光学元件光学性能参数,并采用物理气相沉积方式对系统中分光镜、窗口镜和反射镜进行研制。依据薄膜理论与薄膜材料理论性质,通过过渡粘结的方法解决了反射镜金属反射层粘附性较差的问题;利用氧化铝作为隔离层解决了硫化物膜层对于金属层的侵蚀。对于分光镜,以长波通干涉截止滤光片为基础,通过调整边界层,解决薄膜光谱边界震荡问题,提高薄膜对累计误差的耐受性。针对传统薄膜材料光学常数计算方法对于超宽带光学常数计算缺点,结合包络法与全光谱拟合法提出包络-全光谱拟合法,克服了常规光学常数拟合在计算超宽带光学常数计算时间长、无法实现自校正的缺点。在膜系制备中,对传统ZnS在沉积中产生的缺陷提出一种新结构阻蒸钼舟,并改进相应的蒸发工艺。改进后的沉积工艺,降低了沉积喷溅导致的薄膜表面缺陷,提高了薄膜表面质量与平整度,且获得了较为稳定的沉积速率,解决了传统舟式沉积法在沉积过程中产生的速率不稳、表面缺陷的问题。通过单层膜厚度分析,以计算机优化方式设计了相应的修正挡板实现了厚度均匀性的控制。通过统计分析反演薄膜漂移产生的原因,对残余蒸镀加以控制,实现了膜层沉积厚度的精度控制,降低了累计误差导致的光谱损失,并结合实际制备消除光谱漂移,所制备的薄膜均满足性能指标。基于电化学腐蚀原理,通过分析薄膜表面腐蚀原理,改进退火工艺,通过原位气氛退火促使薄膜晶粒进一步发育,提高了薄膜表面质量,解决了薄膜耐腐蚀性问题。通过对醋酸盐雾试验结果进行分析,验证了气氛保护条件下原位退火能提高薄膜耐盐雾特性,可以提高薄膜在海洋环境下的应用。