本论文研究光谱成像技术，重点研究多光束干涉以及大孔径空间外差干涉光谱成像技术及应用，主要内容包括:　　1、对光谱成像技术进行回顾，介绍了其发展状况、主要应用和新的发展趋势。回顾了干涉光谱成像技术的基本理论，对时间调制型、空间调制型和联合调制型干涉光谱成像仪的原理进行了归纳总结，对不同原理的干涉光谱成像技术及应用方向进行了探讨。从应用角度出发，研究可以实现超高光谱分辨率的干涉光谱成像技术方案，对多光束干涉和大孔径空间外差干涉两种典型的技术方案进行探讨。　　2、对Fabry-Perot干涉仪基本原理进行描述，并从原理上进行推导，分析Fabry-Perot干涉仪的主要技术指标;对Fabry-Perot干涉仪主要应用方向进行归纳总结，并对典型的仪器进行探讨。　　3、研究用于中高层大气风场探测的Fabry-Perot干涉光谱仪，从探测的机理出发，研究该类干涉光谱仪所需达到的光谱分辨率，重点对其原理、数据反演算法以及技术指标体系进行分析;并提出采用最小二乘法进行中高层大气风场的反演，对其进行了理论分析和仿真。　　4、提出将Fabry-Perot干涉仪用于干涉光谱成像领域，研究了具有高通量性质的多光束干涉光谱成像仪，分析了技术方案、仪器的主要参数，重点对其数据反演算法进行了研究。通过仿真分析发现，将多光束干涉用于光谱成像领域，对仪器的电子学、光学设计带来了新的挑战。　　5、研究了新型的大孔径空间外差干涉光谱成像技术，实现在较少的采样点数情况下获取高的光谱分辨率，降低数据的冗余性，对技术方案从理论上进行了分析，完成了光程差、光谱分辨率以及干涉仪主要结构参数的推导，并对其进行了仿真。通过仿真分析发现，大孔径空间外差干涉光谱技术可以通过很少的采样点数实现很高的光谱分辨率。搭建了实验装置进行验证，初步证明了理论推导的正确性。　　本论文的主要创新点是:　　1、首次开展了基于最小二乘法的中高层大气风场反演算法的研究，系统的对Fabry-Perot测风干涉仪的数据反演进行了研究，对其进行了理论推导和分析。　　2、提出将Fabry-Perot多光束干涉用于光谱成像领域，对其方案进行了理论分析和推导，对其数据反演进行了仿真验证。　　3、分析了一种新型的大孔径空间外差干涉光谱成像技术方案，通过外差技术实现在较少的采样点数情况下高光谱分辨率探测，由于具有点到点的成像特点，又克服了传统外差式干涉光谱仪灵敏度、信噪比偏低的缺点。　　4、通过实验装置，首次获得了大孔径空间外差干涉光谱成像技术的干涉图数据，证明了大孔径空间外差干涉光谱技术理论的正确性。