光栅被广泛应用于科学研究与社会生产生活的各个方面,它不仅是人们熟知的分光与色散元件,还可以作为成像元件。双光栅色散一汇合光谱成像效应就是巧妙地利用光栅的色散、汇合光谱成像效应的配合,使多波长物光通过第一片光栅的色散作用和第二片光栅的汇合光谱作用后,形成消色散的物体图像。由于它独特的色散、汇合光谱成像过程,提供了一种在成像过程中进行滤波处理,实现滤波成像的可能性。本论文基于双光栅色散一汇合光谱成像效应进行了滤波成像研究。本论文从理论、实验和模拟三个方面开展研究。首先,根据菲涅尔衍射理论对基于双光栅色散—汇合光谱成像效应的滤波成像系统进行了理论分析,得出球面波通过带有光阑光栅后的衍射光场分布情况,以及衍射光场分布与光栅位置、光源位置与大小的关系,分析了双光栅成像系统的点扩散函数；然后利用实验、模拟相结合的方法进行了基于双光栅色散——汇合光谱成像效应的滤波成像条件研究,分析了不同参数配比的双光栅系统,在两光栅有夹角时所成衍射图像的像差情况,以及消色散成像位置与两光栅夹角的关系曲线,得出了成像最佳的条件。最后,根据理论、实验和模拟的结果,研究设计了基于双光栅色散—汇合光谱成像效应的滤波器并制作了器件样品,通过实验检验了它的光谱特性和滤波成像效果。结果表明,在合适的摆放位置下,该滤波器能够达到滤除特定波长且成像清晰的效果。