設計并架構了CO2探測儀的光學系統。通過對比國外典型大氣溫室氣體探測儀采用的光學系統， 總結了光柵與傅里葉變換兩種分光方法的優缺點，確定設計的CO2探測儀采用大面積光柵色散光譜儀系統，該光學系統包括前置光學系統和三通道光柵光譜儀系統 兩部分。前置光學系統由無焦雙離軸拋物面系統、2個分束器和3個聚焦透鏡組組成，采用了多種消雜光措施，有效抑制了雜散光。光柵光譜儀的3個通道采用相同 的結構，工作在相同的偏離角下；根據光柵方程推導了固定偏離角下光柵參數的計算方程，確定了3個通道的光柵參數；透鏡采用低膨脹熔石英材料；大面積光柵工 作在大入射角、大衍射角狀態，工作波段內的光柵衍射效率可達90％以上。