高光譜成像中最重要的一個組成部分就是分光元件，負責將光束根據不同波長分成不同的譜段，根據接收到的光譜成像信息，分析得到物體的光譜特性。其根據分光元件的不同可以分為不同的類型，其中比較常見就有色散棱鏡型。本文對色散棱鏡型做了介紹。

色散型分光常用的結構有棱鏡型分光元件和光柵型分光元件。下圖為一典型棱鏡色散系統，光線通過狹縫后，經過準直系統產生平行光，平行非單色光經過三角棱鏡兩次折射產生不同大小的偏向角，不同波長的光線折射后的方向不同，經過會聚透鏡后在探測器上形成不同波長的光譜，從而達到色散的目的。

棱鏡的色散能力與材料的折射率、頂角的角度有關，當受限制于某些波長時，棱鏡的分光能力會大大降低；將三角棱鏡作為分光元件的光譜儀存在著光譜的非線性嚴重且譜線彎曲非常大，影響了成像質量。在棱鏡分光的基礎上，采用曲面棱鏡代替傳統棱鏡可以減小譜線彎曲的影響，且曲面棱鏡可以應用于擴散光束中，不再需要準直物鏡，這樣就進一步的減小了系統體積，如下圖所示，目前曲面棱鏡常與Offner離軸結構結合在一起使用。