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在谱域光学相干层析系统中，使用波数线性光谱仪不仅可以降低图像的插值误差提高图像质量，而且可以提高系统的成像速度和灵敏度。针对现有棱栅分光实现波数线性的不足，本文提出将棱栅结构分光和物镜像差补偿相结合，通过引入畸变和垂轴色差，实现极高的波数线性。基于该思想，设计了工作波段为750nm-950nm，光谱分辨率为0.1nm的波数线性光谱仪，系统长度约148mm。设计结果表明，该光谱仪的波数线性度达到0.0056，线性度比像差补偿前提高近10倍。通过仿真分析表明，采用论文设计的分光系统，光学相干层析系统灵敏度明显改善，在光程差3.5mm处像差补偿后比像差补偿前灵敏度提高7.8dB。