针对用于地球静止轨道卫星的遥感面阵快照式成像光谱仪传输数据量过大引起的数据传输困难，信号采集处理时间长的问题，利用地球静止轨道平台可以长期驻留固定区域上空的特点，提出采用压缩感知的大口径全谱段快照式光谱仪的方案。对其光学系统结构进行设计，并对相关参数进行了计算。物镜采用同轴三反式无焦系统，用分色片对系统分光，经过对各系统优化处理，最终获得了幅宽为400 km◊400 km，可见光分地面像元分辨率为40 m，中波红外地面像元分辨率为400 m，长波红外地面像元为625 m的光学系统，设计结果MTF可见光路在78.125 lp/mm高于0.455，中波红外光路在33.3 lp/mm高于0.518，长波红外光路在20.8 lp/mm高于0.498；系统光谱分辨率分别为可见光20 nm、中波红外50 nm、长波红外光150 nm；可见光路二级光谱小于0.05 mm，设计结果具有良好的成像质量，各部分光学系统成像质量接近衍射极限，设计结果满足应用和指标需求。
