为了解决微型光栅色散光谱仪中系统分辨率与信噪比之间的矛盾,本课题组提出了一种基于MEMS技术的二维微硅阵列狭缝阿达玛光谱仪编码模板的设计思想,本文则在此基础上展开了对二维阵列狭缝阿达玛光谱仪相关理论与关键技术的研究。本文分析了二维微硅阵列狭缝编码模板实现阿达玛变换的基本原理,以及其如何在保证系统分辨率不变的情况下,使系统获得信噪比增益,在此基础上推导了编码模板阶数与仪器信噪比增益之间的关系,并讨论了二维阵列狭缝阿达玛光谱仪的适用范围。随后,本文给出了二维阵列狭缝阿达玛编码模板的设计方法,包括模板上狭缝宽度、高度、列间距、编码矩阵等参数的确定方法,并分析了模板的加工误差对系统波长准确度的不利影响,通过理论分析与仿真计算,初步给出了模板加工误差与系统测量误差之间的关系,并采用所设计的二维阵列狭缝编码模板,搭建阿达玛光谱探测实验平台,对汞灯光谱进行了采集实验,成功地解码出了汞灯光谱,并且获得了较好的信噪比增益。根据二维阵列狭缝模板实现阿达玛变换的原理,采用面阵CCD作为系统的探测器。但帧转移型CCD中所存在的Smear效应将使阿达玛光谱仪编码、解码的准确性下降,本文在分析了Smear效应产生的不利影响后,提出了两种去除Smear噪声的方法：光学暗区法和小波变换法,并从不同角度讨论了这两种方法的优缺点。