1.一种自由曲面凹面光栅成像光谱仪，包括一像面，其特征在于，所述自由曲面凹面光栅成像光谱仪进一步包括一狭缝和一自由曲面凹面光栅，所述自由曲面凹面光栅具有一自由曲面，从所述狭缝入射的光线照射到所述自由曲面上发生色散并反射形成一反射光束，该反射光束照射到所述像面上，使得狭缝入射的不同波长的光线分开并分别成像在所述像面上；其中，所述自由曲面凹面光栅为变线距自由曲面凹面光栅，从所述狭缝不同位置入射的特征光线与所述自由曲面的交点定义为特征数据点，所述自由曲面的上不同特征数据点处的光栅线距不同；所述自由曲面凹面光栅的光谱色散大于等于100 nm/mm。
2.如权利要求1所述的自由曲面凹面光栅成像光谱仪，其特征在于，所述自由曲面凹面光栅成像光谱仪仅含有所述自由曲面凹面光栅一个光学元件。
3.如权利要求1所述的自由曲面凹面光栅成像光谱仪，其特征在于，所述自由曲面凹面光栅成像光谱仪进一步包括一探测器，用于记录所述像面的信息。
4.如权利要求3所述的自由曲面凹面光栅成像光谱仪，其特征在于，所述自由曲面凹面光栅成像光谱仪由所述狭缝、所述像面、所述自由曲面凹面光栅和所述探测器组成。
5.如权利要求1所述的自由曲面凹面光栅成像光谱仪，其特征在于，所述狭缝和所述像面位于所述自由曲面凹面光栅的同一侧。
6.如权利要求1所述的自由曲面凹面光栅成像光谱仪，其特征在于，所述自由曲面凹面光栅同时具有色散和成像的功能。
7.如权利要求1所述的自由曲面凹面光栅成像光谱仪，其特征在于，狭缝长度小于等于2.3 mm，数值孔径小于等于0.16，系统长度大于等于37 mm。
8.如权利要求1所述的自由曲面凹面光栅成像光谱仪，其特征在于，所述自由曲面凹面光栅成像光谱仪的光谱范围是400 nm至1000 nm。
9.如权利要求1所述的自由曲面凹面光栅成像光谱仪，其特征在于，所述狭缝可以是固定的狭缝、单边可调的非对称式狭缝或者双边可调的对称狭缝。
