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)成份的濃度檢測(cè)或電磁輻射分析等。欲了解更詳細(xì)的應(yīng)用信息以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)參閱本產(chǎn)品目錄的最后一章——應(yīng)用。

　 　光譜儀器一般都包括入射狹縫、準(zhǔn)直鏡、色散元件（光柵或棱鏡）、聚焦光學(xué)系統(tǒng)和探測(cè)器。而在單色儀中通常還包括出射狹縫，讓整個(gè)光譜中一個(gè)很窄的部分照射到單象元探測(cè)器上。單色儀中的入射和出射狹縫往往位置固定而寬度可調(diào)，可以通過旋轉(zhuǎn)光柵來對(duì)整個(gè)光譜進(jìn)行掃描。

　 　在九十年代，微電子領(lǐng)域中的多象元光學(xué)探測(cè)器迅猛發(fā)展，如 CCD 陣列、光電二極管（ PD ）陣列等，使生產(chǎn)低成本掃描儀和 CCD 相機(jī)成為可能。荷蘭 Avantes 公司的光譜儀使用了同樣的 CCD 和光電二極管陣列（ PDA ）探測(cè)器，可以對(duì)整個(gè)光譜進(jìn)行快速掃描而不必移動(dòng)光柵。

　 　由于光通信技術(shù)對(duì)光纖的需求大大增長，從而開發(fā)了低損耗的石英光纖。該光纖同樣可以用于測(cè)量光纖，把被測(cè)樣品產(chǎn)生的信號(hào)光傳導(dǎo)到光譜儀的光學(xué)平臺(tái)中。由于光纖的耦合非常容易，所以可以很方便地搭建起由光源、采樣附件和光纖光譜儀組成的模塊化測(cè)量系統(tǒng)。

　 　光纖光譜儀的優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)的模塊化和靈活性。荷蘭 Avantes 公司的微小型光纖光譜儀的測(cè)量速度非常快，使得它可以用于在線分析。而且由于它選用低成本的通用探測(cè)器，所以光譜儀的成本也大大降低，從而大大擴(kuò)展了它的應(yīng)用領(lǐng)域。

·　光學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)
　　Avantes 公司的 AvaSpec 系列光譜儀采用對(duì)稱式 Czerny-Turner 光學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì) ， 焦距有 45mm ， 50mm 和 75mm 三種 （ 如圖 1 所示 ） 。

　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖1 AvaSpec光學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)圖
　 　信號(hào)光由一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 SMA905 光纖接口進(jìn)入光學(xué)平臺(tái)，先經(jīng)一個(gè)球面鏡準(zhǔn)直，然后由一塊平面光柵把該準(zhǔn)直光色散，經(jīng)由第二塊球面鏡聚焦，最后光譜的象就被投射到一塊一維線性探測(cè)器陣列上。

　 　光學(xué)平臺(tái)內(nèi)包括很多元件，使得用戶可以根據(jù)自己的應(yīng)用選擇最合適的配置。這些元件的選擇對(duì)光譜儀的參數(shù)影響非常大，如衍射光柵、入射狹縫、消二級(jí)衍射效應(yīng)濾光片和探測(cè)器鍍膜等。關(guān)于光譜儀的靈敏度、分辨率、帶寬以及雜散光等將在后面的章節(jié)中為您介紹。