时间调制傅氏变换成像光谱技术可以获得极高的光谱分辨率,这是现有其他类型光谱技术所不能达到的,加之高精确度等优点,它在科学研究及工业生产领域发挥着越来越重要的作用,它在大气遥感、超精细光谱测量上的应用已成为一种必然的趋势,并成为近年来人们研究的热点之一。本文深入系统地研究了时间调制傅氏变换成像光谱技术,针对干涉仪动镜的倾斜及横移、匀速性误差、探测器非线性响应导致干涉强度畸变等关键理论与技术问题,取得了创新性成果。对干涉仪动镜的倾斜及横移进行了深入的理论研究,从调制度和相位误差角度建立了平面动镜倾斜误差容限公式,给出了猫眼动镜横移及次镜倾斜误差容限的相关公式,分析了角锥体的倾斜补偿能力,归纳总结了国内外现有的解决方案及其优缺点。首次提出了双平面动镜、双面反射动镜、新型双猫眼动镜和新型双角锥体动镜等四种新型干涉仪结构,理论分析表明,上述方案不仅可减小或消除动镜倾斜及横移对干涉图的影响,而且可增大光程差,提高光谱分辨率。其中,新型双猫眼动镜和新型双角锥体动镜干涉仪结构,光程差均为动镜位移的8倍,可获得极大的最大光程差,从而获得极高的光谱分辨率。提出了一种改进的移动光楔干涉仪结构,通过选择光楔材料的折射率和楔角,可使光程差与移动光楔位移的比值很小(比如0.3),从而可减小动镜速度匀速性误差对采样干涉图的影响。提出了双路输出双猫眼动镜干涉仪和双路输出双角锥体动镜干涉仪两种新型结构,理论分析表明可大大减小探测器非线性响应导致的干涉强度畸变,从而可减小傅里叶变换光谱的畸变,提高了仪器的信噪比;同时消除了动镜倾斜及横移对干涉图的影响;其光程差为动镜位移的4倍,相比迈克尔逊干涉仪,可获得更高的仪器分辨率。