태양 내 적외선 스펙트럼 CO 4.66 μm 파장에서 관측을 실현하기 위해 중심 파장이 4.667 μm인 고해상도 중적외선 분광기를 설계하였다. 과학 관측 요구 분석을 기반으로 분광기의 기술 지표를 설정하였으며, 적외선 장비의 배경 복사를 줄이기 위해 분광기 전체를 진공 냉각 환경에 배치하였다; 고해상도 관측 요구를 달성하기 위해 중계단 광격자를 분광 소자로 사용하였으며; 더 우수한 상 질과 광로 압축 목적을 위해 분광기는 리트로우 구조와 축 밖 3반사 소광수차 제거 기술을 결합한 광학 설계를 채택하였고, 축 밖 3반사는 분광기의 콜리메이션과 이미징 기능을 동시에 담당한다. 동축 3반사 시스템의 기하학적 광학 이미징 이론에 기초하여 동축 3반사 구조, 축 밖 3반사 구조 및 분광기 구조의 해석과 설계 최적화 방법을 연구하였다. 분광기의 초점 거리는 1300 mm, 수치 개구는 0.035, 시야는 20.3'×0.158', 시스템 전체 크기는 700 mm 미만이다. 결과는 작동 파장 범위 내에서 분광기의 점열상의 RMS 직경이 5 μm 미만이고, 에너지가 한 픽셀 크기 범위 내에 집중되며 분광기 시스템 설계 결과가 요구 조건을 만족함을 보여준다.

광학 설계; 중적외선; 분광기; 중계단 광격자; 리트로우; 축 밖 3반사 소광수차 제거