针对传统长波红外成像光谱仪难以同时实现弱遥感信号下高信噪比和小型化的现状,在数值孔径NA为0.19和0.33,工作波段为8~12 μm下,设计并对比分析了两种具有同心结构的Offner凸面光栅和Dyson凹面光栅光谱仪,借助Zemax软件,获得了它们的最优解。当NA1=0.19时,两者均能理想成像,Offner结构大小为245 mm×213 mm×111 mm,调制传递函数(MTF)大于0.38,光谱分辨率为35 nm,谱线弯曲小于4.8% , 色畸变小于12.8%;Dyson结构大小为308 mm×61 mm×49 mm,MTF大于0.48,光谱分辨率为12 nm,谱线弯曲小于0.047%,