高分辨率影像光栅光谱仪是一种检测和处理由光与物质相互作用引起的原子和分子内量子化能级之间跃迁引起的发射、吸收和散射波长或强度变化的仪器。因此，光谱仪的基本功能是在空间中根据不同的波长对复合色光进行分离/扩展，通过配合各种光电仪器附件进行后续的处理和分析，得到各波长成分和各波长成分强度的原始信息。
高分辨率影像光栅光谱仪是利用光电倍增管等光学探测器测量不同波长谱线的位置强度的仪器。该结构由入射狭缝、色散系统、成像系统和一个或多个出口狭缝组成。辐射源的电磁辐射由色散元件从所需的波长或波长区域中分离出来，强度在选定的波长处测量（或通过扫描某个波长）。
高分辨率影像光栅光谱仪由光学平台和探测系统组成。它包括以下主要部分：
1. 入射狭缝：光谱仪成像系统的目标点是在入射光的照射下形成的。
2. 准直元件：由狭缝发出的光变为平行光。准直元件可以是单独的透镜、反射器或直接集成在色散元件上，如凹面光栅光谱仪中的凹面光栅。
3.色散元件：通常采用光栅将光信号按空间波长分散成多束。
4. 聚焦元件：将色散光束聚焦，使其在焦平面上形成入射狭缝的一系列图像，其中每个图像点对应一个特定的波长。
5. 探测器阵列：置于焦平面上，用于测量各波长图像点的光强。该探测器阵列可以是CCD阵列或其他种类的光学探测器阵列。
高分辨率影像光栅光谱仪作为一种重要的分析方法，在科研、生产和质量控制中发挥着重要作用。无论是通过吸收光谱，还是荧光光谱、拉曼光谱，如何获得单波长辐射（单色光）都是*的手段。现代单色仪具有光谱范围广（UVIR）、高光谱分辨率（高达0.001nm）、自动波长扫描、完整的计算机控制等特点，并易于与其他外围设备相结合，形成高性能的自动测试系统。
当一束复合光束进入单色仪的入射狭缝时，它被光学准直仪转换成平行光，然后通过衍射光栅分散成不同的波长（颜色）。用焦反射镜从光栅的不同角度对出射狭缝进行成像。通过计算机控制可以改变发射波长。
高分辨率影像光栅光谱仪的选择主要考虑以下因素：
1. 光栅雕刻。光栅雕刻与光谱分辨率直接相关。
2、发光波长，发光波长是光栅衍射效率点，所以选择光栅时应尽量选择发光波长在实验所需波长附近。如果实验在可见光范围内，则可选择发光波长为500nm。
3、使用范围，光栅使用的下限通常被认为是光栅发光波长的一半，上限可以被认为是光栅发光波长的两倍，实际参考光栅效率曲线；
4. 光栅效率。高分辨率影像光栅光谱仪的效率是单色光衍射到给定阶数和入射单色光的比值。光栅效率越高，信号损耗越小。为了提率，除了改进光栅的制作工艺外，还采用了特殊涂层，提高了反射效率。
