为提高分光仪器的性能，采用两个椭球面镜和一个椭球面消像差光栅分光。光源发出的光线被第一个椭球面镜反射，产生特定的波前，经过光栅衍射以后，不同波长的光波被第二个椭球面镜汇聚到探测器的不同位置上。系统具有复杂的像差特性和成像特性，根据费马原理，参考第二代全息变线距光栅的制作光路和理论，建立坐标系，定义两个椭球面上的入射角和反射角，确定各元件的位置变量，确立基本几何关系，将光程函数分为两部分：由衍射引起的光程变化和几何位置引起的光程变化，将两部分都按级数展开，给出了高阶像差的解析形式。对于平面、柱面、
