光谱成像技术不仅具有空间分辨能力，而且还具有光谱分辨能力。本文从图像技术、光谱分析等不同方面论述了光谱成像技术出现和发展的必然性，明确了光谱成像的定义，丰富了光谱成像的内涵。综合运用显微荧光成像技术、分光光度术、光电检测技术、计算机和图像处理技术，提出并实现了显微荧光光谱成像分析方法，并通过实践验证了可行性。

利用最新研制的小型化透射光栅谱仪在“神光Ⅲ”原型实验装置上测量了激光注入金腔靶时激光注入口的X射线能谱，首次实现了在上极点附近对柱腔注入口辐射的测量，且实现对X射线的二维空间分辨和谱分辨的测量。改进后的透射光栅谱仪成像系统首次使用一种错位排布的狭缝阵列结构来解决因谱仪尺寸减小带来的能谱分辨问题，并同时达到提高系统空间分辨能力的目的，实现了ICF实验研究中对移动方便和高空间分辨的需求。

介绍了在原有ＪＯＢＩＮ Ｙ′ＶＯＮＵ１０００型拉曼光谱仪上作的两种改造。一是配备了显微热台，实现了高温达１６２３Ｋ的共焦显微拉曼（Ｍｉｃｒｏ－Ｒａｍａｎ）；二是采用了光谱信号的时间分辨检测技术，实现了可达２０２３Ｋ温度下的宏观拉曼（Ｍａｃｒｏ－Ｒａｍａｎ）。拓展了拉曼光谱研究高温物质结构的应用。

介绍了ＰＳＰＭＴ的特性测试方法及得到的结果：⑴位置线性：绝对线性０．６３ｍｍ，微分线性０．１ｍｍ；⑵增益均匀性：≤３０％（在灵敏区内）；⑶空间分辨：０．４ｍｍ。

为了诊断测量激光驱动冲击波,研制了具有空间分辨力的成像型速度干涉仪。该干涉仪主要包括输入部分、像传递部分及干涉部分,探测光采用波长为532 nm的单纵模激光。在靶位放置一分线板,经过测量,其空间分辨力小于10μm。基于天光KrF准分子激光系统的参数,设计并自制含有烧蚀层的单台阶金属靶,利用成像型速度干涉仪测量到了金属铝靶内的冲击波速度。

设计了可用于X射线成像用的聚焦型超环面晶体谱仪,讨论了基于布拉格几何结构的超环面及球面弯曲晶体聚焦特性,给出了基于超环面晶体X射线2维单能成像的光源、晶体及探测器的最佳位置,在中国工程物理研究院激光聚变研究中心进行了X射线背光成像实验。利用超环面弯曲晶体作为成像器件,其弧矢及子午平面的曲率半径分别为290mm及190mm,该曲面晶体具有极高的聚光效率。实验中利用X射线成像板获取了Cr的Kα射线辐射形成的金属栅格2维图像。实验结果表明,研制的超环面晶体能够用于X射线单能成像;分析图像的光谱信息可知,在弧矢方向的空间分辨力约为100μm,实验结论符合预期目标。