1、光柵分光原理
在經典物理學中，光波穿過狹縫、小孔或者圓盤之類的障礙物時，不同波長的光會發生不同程度的彎散傳播，再通過光柵進行衍射分光，形成一條條譜帶。也就是說：空間中的一維信息通過鏡頭和狹縫后，不同波長的光按照不同程度的彎散傳播，這一維圖像上的每個點，再通過光柵進行衍射分光，形成一個譜帶，照射到探測器上，探測器上的每個像素位置和強度表征光譜和強度。一個點對應一個譜段，一條線就對應一個譜面，因此探測器每次成像是空間一條線上的光譜信息，為了獲得空間二維圖像再通過機械推掃，完成整個平面的圖像和光譜數據采集。
經過狹縫的光由于不同波長照射到不同的探測器像元上，光能量很低，因此需要選擇高靈敏相機，同時需要加光源。例如系統如下：
2、聲光可調諧濾波分光（AOTF）原理
AOTF由聲光介質、換能器和聲終端三部分組成。射頻驅動信號通過換能器在聲光介質內激勵出超聲波。改變射頻驅動信號的頻率，可以改變AOTF衍射光的波長，從而實現電調諧波長的掃描。
的AOTF晶體材料為TeO2即非共線晶體，也就是說光波通過晶體之后以不同的出射角傳播。如上圖所示：在晶體前端有一個換能器，作用于不同的驅動頻率，產生不同頻率的振動即聲波。不同的驅動頻率對應于不同振動的聲波，聲波通過晶體TeO2之后，使晶體中晶格產生了布拉格衍射，晶格更像一種濾波器，使晶體只能通過一種波長的光。光進入晶體之后發生衍射，產生衍射光和零級光。
l AOTF系統組成
AOTF系統組成：成像物鏡+準直鏡+偏振片+晶體+偏振片+物鏡+detector，入射光經過物鏡會聚之后進入準平行鏡（把所有的入射光變成平行光），準平行光進入偏振片通過同一方向的傳播的光，平行光進入晶體之后，平行于光軸的光按照原來方向前行，非平行光進行衍射，分成兩束相互垂直o光和e光（入射光的波長不同經過晶體之后的o光與e光的角度也不同，因此在改變波長的過程中，圖像會出現漂移）；o光和e光及0級光分別會聚在不同的面上。
為了保證入射光經過準平行鏡之后能夠*變化成平行光，因此對前端的物鏡視場角有一定的要求，根據晶體的xxx角，可算出物鏡的視場角，小于視場角的情況，成像ok，如果大于視場角，則會造成重影（衍射光與0級光都進入了sensor）；
l 實現方法：
不同波長的光經過晶體之后衍射光與0級光的夾角也不同，因此為了能夠保證更好的成像效果，在晶體的出光口加入遮擋片，即遮擋0級光，避免與衍射光一起進入sensor，造成重影。
對聚光準直系統的優化有兩個方面：1提高光源的聚光效果，2減小聚光準直系統的外形尺寸。
3、棱鏡分光
入射光通過棱鏡后被分成不同的方向，然后照射到不同方向的探測器上進行成像。棱鏡分光后，在棱鏡的出射面鍍了不同波段的濾光膜，使得不同方向的探測器可以采集到不同光譜信息，實現同時采集空間及光譜信息。
4、芯片鍍膜
入射光通過棱鏡后被分成不同的方向，然后照射到不同方向的探測器上進行成像。棱鏡分光后，在棱鏡的出射面鍍了不同波段的濾光膜，使得不同方向的探測器可以采集到不同光譜信息，實現同時采集空間及光譜信息。。
推掃式成像系統
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