空间外差光谱仪是基于傅里叶变换的干涉光谱仪,具备高光谱分辨率、高光通量与高信噪比等优越的性能。但高光谱分辨率与有限的探测器像元数限制了光谱范围,一般的高光谱分辨率空间外差光谱仪单次测量光谱范围不到10nm。在有些应用场合中,空间外差光谱仪的光谱范围与高光谱分辨率相互限制的弱势被放大,尤其在紫外波段覆盖的光谱范围更窄。因此研究宽波段、高光谱分辨率空间外差光谱技术有重要的应用意义。目前,空间外差光谱技术中拓宽光谱覆盖范围的方式主要有中阶梯光栅式与全反射式,大多数研究样机工作在可见光波段。前者利用中阶梯光栅的多级次衍射实现差分干涉,从而拓宽光谱范围。后者通过旋转折叠反射镜,扫描闪耀波长,从而拓宽光谱范围。但两种方法所使用光栅的制作工艺都复杂;中阶梯光栅的多级次衍射重叠使光学系统设计及解谱变得复杂;全反射式的系统空间布置不紧凑且系统装调复杂,这都限制了宽波段空间外差光谱技术的发展。鉴于此,本文研究了基于双光栅同步扫描原理的宽波段空间外差光谱技术,通过光栅同步转动进行波长扫描,改变光谱仪的波长,实现波段可调谐,拓宽光谱覆盖范围。光谱仪系统设计简单,容易获得光学元件,易于实现光谱反演。本文对这种宽波段空间外差光谱技术进行了系统的研究,主要研究内容如下:1.设计了基于双光栅同步转动进行波长扫描的仪器结构,实现可调谐、宽波段空间外差光谱技术。在保留传统静态空间外差结构的情形下,设计双轴波长扫描系统,拓宽光谱覆盖范围。2.开展空间外差干涉光谱与光谱反演算法研究。建立了空间外差光谱数据反演流程,并应用于空间外差光谱数据处理中。3.设计、装调并测试一种250-550nm可调谐空间外差光谱仪。详细描述了光学设计、机械结构设计、元器件选型及仪器装调与光谱测试结果。4.开展空间外差光谱系统误差分析与仿真。包括装调误差分析、干涉调制度分析及非线性干涉误差分析,为高精度空间外差光谱仪的设计、装调与波长标定提供理论依据。