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光谱学是测量紫外、可见、近红外和红外波段光强度的一种技术，光谱测量被广泛应用于多种领域，如颜色测量、化学成分的浓度检测或电磁辐射分析等。光纤光谱仪基本工作原理：光纤光谱仪结构紧凑，其中包括入射狭缝、准直物镜、光栅、成像反射镜、滤和阵列探测器，还包括数据采集系统和数据处理系统。光信号经入射狭缝投射到准直物镜上，将发散光变成准平行光反射到光栅上，色散后经成像反射镜将光谱呈在阵列的接收面上，形成光谱谱面。
光谱谱面既是单色光的序列排布(有次光谱影响)，让整个光谱中任一个微小谱带照射到相对应探测器的像元上，在此将光信号转换成电子信号后，经模拟数字转换，A/D放大，由电器系统控制终端显示输出从而完成各种光谱信号测量分析。光纤光谱仪特点：光纤光谱仪是光纤技术的引入，使待测物脱离了样品池的限制，采样方式变得更为灵活，利用光纤探头把远离光谱仪器的样品光谱源引到光谱仪器，以适应被测样品的复杂形状和位置。
光学分辨率如果需要很高的光学分辨率建议选择1200线/毫米或者更高线对数的光栅，同时选择窄狭缝和2048或3648像素的CCD探测器。例如，对于Maya2000pro光谱仪，可以选择10um狭缝来获得分辨率。灵敏度对于如荧光和拉曼等需要高灵敏度光谱仪的应用建议选择采用热电制冷型1024像素二维面阵CCD探测器的QE65000，而且还要选择探测器聚光透镜、SAG+UPG反射镜、较宽的狭缝（100um或者更宽），该型号可以采用长积分时间从7毫秒到15分钟来提高信号强度，并可以降低噪声和提高动态范围。测量时间与数据传输速度光谱仪的数据获取能力可以通过使用阵列型探测器并且不采用运动组件的方式大大提高，然而对于每个具体应用都有其化的探测器。如对于需要快速响应的应用推荐使用USB2000+光谱仪，积分时间是1毫秒，是快的光纤光谱仪。
高分辨率光谱仪根据其设计原理和技术特点可以分为五大类：棱镜式、光栅型、飞行时间（ToF）和高精度探测器。1.棱镜式光谱仪的设计基于光的全反射，通过移动入射角以扫描整个波长范围的光线。由于它结构简单且价格低廉而得以普及，但它的空间分辨率为5-20米每像素是这五种类型中低的。2.光栅分束型光谱仪器结合了光电二极管和单色仪的功能，通常用于大气环境监测和研究等领域。这种类型的设备具有较高的稳定性和可靠性，但是缺点在于体积较大并且制造过程复杂。3.ToF光谱仪是一种新兴的类型,通过测量激光传播到目标表面并被返回的时间来获得每个不同颜色的强度值，这种方式可以获取深度信息，对于物体表面的形貌也有所体现；此外，它能获得的距离变化以及景物的色彩随着距离的变化情况十分重要,这使得它在三维成像方面的应用前景非常广阔。。4.检测器的特点是信噪比较高，像元尺寸更大，例如硅微条探测器和CCD探测器等都是检测器的发展方向。
