为了方便、快捷地进行素面彩虹全息材料的光栅常数测量,选用颜色测量领域常用的分光光度计(环形光照明)和扫描设备,在0°~90°范围内,固定测量点,旋转彩虹全息材料,进行不同素面彩虹全息材料的光谱能量信息和图像信息采集。研究发现随着旋转角度的变化,在0°~45°和45°~90°两个范围内采集到素面彩虹全息材料的光谱能量和图像颜色信息呈周期对称变化。由光栅方程的计算得出,在素面彩虹全息材料其正方形栅格的边长和对角线方向具有两个不同的有效光栅常数。研究结果与高倍数显微设备测量结果具有较好的一致性。测量结果可为检验光柱和素面彩虹全息材料的微观结构提供一种理论计算依据。

波长定标是仪器遥感数据定量化的前提和基础。针对星载大气微量成分探测仪视场大、波长宽、空间分辨率和波长分辨率高的特点, 建立了基于中阶梯衍射光栅的波长定标装置。中阶梯光栅因其较少的线密度和较大的闪耀角工作在较高的闪耀级次, 光谱范围宽且具有较高的分辨率, 可在工作波段内一次性输出多条分布较为均匀的谱线, 克服了传统定标方式的缺点, 提高了定标精度。本文首先介绍了波长定标装置的工作原理, 接着利用该装置对高光谱大气微量成份探测仪进行波长定标, 通过寻峰和回归分析给出载荷的波长定标方程, 并利用标准汞灯谱线对定标结果进行检验。结果表明: 高光谱大气微量成份探测仪的像元和波长近似满足线性分布规律, 定标不确定度为0.025 8 nm, 汞灯特征谱线的定标值和标准值偏差最大不超过0.043 5 nm, 证明了定标结果的准确性。

二值化梯形透过率光栅是一种具有离轴衍射级次的二维光栅,其各衍射点光强信息和位置信息的确定对该新型光栅的实际应用具有重要意义。然而,目前尚无相关解析理论对其进行合理的描述。为了解决上述问题,通过二维傅里叶变换方法获得了该光栅各个衍射级次光强分布的解析表达式,并根据二维光栅的结构特征给出了在透射式和反射式情况下该光栅满足的光栅方程。这为该新型光栅的光线追迹计算打下了理论基础。最后,将解析表达式计算结果与采用X-Lab软件标量衍射模块计算的数值模拟结果进行比较,验证解析理论的正确性。

随着大口径光谱仪的发展，传统光谱仪中并不明显的狭缝弯曲越来越成为制约光谱仪分辨率的一大因素。根据由离轴光线光栅方程获得的偏移量公式对狭缝弯曲进行矫正。为消除公式与实际图像不契合的问题，详细分析了各装配误差对公式的影响，总结出相关矫正参数，并利用光谱线丰富的光源拟合出相关预矫正参数来消除装配误差造成的影响，再结合偏移量公式对待处理光谱图像进行矫正。利用氖光谱灯拟合预矫正参数，对氪光谱灯与汞蒸汽荧光灯进行了光谱测试，经矫正后光谱分辨率有很大改善，接近于光谱仪点源照射时的分辨率。

基于浸入式光栅与普通光栅的特性差异,推导了浸入式光栅的光栅方程,研究了浸入式介质吸收对单缝衍射和多光束干涉强度分布的影响,得到经修正的单缝衍射因子和多光束干涉因子,推导出存在介质吸收情况下的光强分布公式.分析结果表明: 该公式更具有普适性,单缝衍射强度分布公式、多缝衍射强度分布公式以及平行平板多光束干涉强度分布公式均为该修正公式的特殊情况.