光譜學(xué)是測(cè)量紫外、可見、近紅外和紅外波段光強(qiáng)度的一種技術(shù)，光譜測(cè)量被廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域，如顏色測(cè)量、化學(xué)成分的濃度檢測(cè)或電磁輻射分析等。光纖光譜儀基本工作原理：光纖光譜儀結(jié)構(gòu)緊湊，其中包括入射狹縫、準(zhǔn)直物鏡、光柵、成像反射鏡、濾和陣列探測(cè)器，還包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。光信號(hào)經(jīng)入射狹縫投射到準(zhǔn)直物鏡上，將發(fā)散光變成準(zhǔn)平行光反射到光柵上，色散后經(jīng)成像反射鏡將光譜呈在陣列的接收面上，形成光譜譜面。

光譜譜面既是單色光的序列排布(有次光譜影響)，讓整個(gè)光譜中任一個(gè)微小譜帶照射到相對(duì)應(yīng)探測(cè)器的像元上，在此將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)后，經(jīng)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換，A/D放大，由電器系統(tǒng)控制終端顯示輸出從而完成各種光譜信號(hào)測(cè)量分析。光纖光譜儀特點(diǎn)：光纖光譜儀是光纖技術(shù)的引入，使待測(cè)物脫離了樣品池的限制，采樣方式變得更為靈活，利用光纖探頭把遠(yuǎn)離光譜儀器的樣品光譜源引到光譜儀器，以適應(yīng)被測(cè)樣品的復(fù)雜形狀和位置。

光學(xué)分辨率如果需要很高的光學(xué)分辨率建議選擇1200線/毫米或者更高線對(duì)數(shù)的光柵，同時(shí)選擇窄狹縫和2048或3648像素的CCD探測(cè)器。例如，對(duì)于Maya2000pro光譜儀，可以選擇10um狹縫來獲得分辨率。靈敏度對(duì)于如熒光和拉曼等需要高靈敏度光譜儀的應(yīng)用建議選擇采用熱電制冷型1024像素二維面陣CCD探測(cè)器的QE65000，而且還要選擇探測(cè)器聚光透鏡、SAG+UPG反射鏡、較寬的狹縫（100um或者更寬），該型號(hào)可以采用長(zhǎng)積分時(shí)間從7毫秒到15分鐘來提高信號(hào)強(qiáng)度，并可以降低噪聲和提高動(dòng)態(tài)范圍。測(cè)量時(shí)間與數(shù)據(jù)傳輸速度光譜儀的數(shù)據(jù)獲取能力可以通過使用陣列型探測(cè)器并且不采用運(yùn)動(dòng)組件的方式大大提高，然而對(duì)于每個(gè)具體應(yīng)用都有其化的探測(cè)器。如對(duì)于需要快速響應(yīng)的應(yīng)用推薦使用USB2000+光譜儀，積分時(shí)間是1毫秒，是快的光纖光譜儀。

高分辨率光譜儀根據(jù)其設(shè)計(jì)原理和技術(shù)特點(diǎn)可以分為五大類：棱鏡式、光柵型、飛行時(shí)間（ToF）和高精度探測(cè)器。1.棱鏡式光譜儀的設(shè)計(jì)基于光的全反射，通過移動(dòng)入射角以掃描整個(gè)波長(zhǎng)范圍的光線。由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且價(jià)格低廉而得以普及，但它的空間分辨率為5-20米每像素是這五種類型中低的。2.光柵分束型光譜儀器結(jié)合了光電二極管和單色儀的功能，通常用于大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)和研究等領(lǐng)域。這種類型的設(shè)備具有較高的穩(wěn)定性和可靠性，但是缺點(diǎn)在于體積較大并且制造過程復(fù)雜。3.ToF光譜儀是一種新興的類型,通過測(cè)量激光傳播到目標(biāo)表面并被返回的時(shí)間來獲得每個(gè)不同顏色的強(qiáng)度值，這種方式可以獲取深度信息，對(duì)于物體表面的形貌也有所體現(xiàn)；此外，它能獲得的距離變化以及景物的色彩隨著距離的變化情況十分重要,這使得它在三維成像方面的應(yīng)用前景非常廣闊。。4.檢測(cè)器的特點(diǎn)是信噪比較高，像元尺寸更大，例如硅微條探測(cè)器和CCD探測(cè)器等都是檢測(cè)器的發(fā)展方向。