光譜學(xué)是測(cè)量紫外、可見(jiàn)、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。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(guò)旋轉(zhuǎn)光柵來(lái)對(duì)整個(gè)光譜進(jìn)行掃描。
光譜儀的選型
1、如何選擇合適的光柵？
衍射光柵是一種把入射的多色光分解成它所包含的單色光的光學(xué)元件。光柵是由一系列等寬等間距的平行凹槽構(gòu)成的，而這些凹槽是在鍍反射膜的基底材料上刻劃制成的。按照 凹槽形成方式的不同可以把光柵分成兩種：全息光柵和刻劃光柵。刻劃光柵是 用刻劃?rùn)C(jī)上的鉆石刻刀在涂薄金屬反射表面上機(jī)械刻劃而成 ；而全息光柵則是由激光束干涉圖樣和光刻過(guò)程形成的。
光纖光譜儀中的光柵要由用戶指定，并永久安裝在光譜儀中。接下來(lái)用戶就要說(shuō)明所需要的波長(zhǎng)范圍。有時(shí)光柵的標(biāo)稱可用光譜范圍大于照射到探測(cè)器上的光譜范圍，這時(shí)為了覆蓋更寬的光譜范圍，可選擇雙通道或三通道光譜儀。這些主通道和從通道可以選擇不同的光柵。類似的，雙通道或三通道光譜儀也可以使用戶在更寬的光譜范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的分辨率。光譜儀的光譜范圍取決于光柵的起始波長(zhǎng)和光柵線對(duì)數(shù)。波長(zhǎng)越長(zhǎng)則色散效應(yīng)越大，光柵所覆蓋的波長(zhǎng)范圍就越小。而整臺(tái)光譜儀的效率則由光纖的傳輸效率、光柵和反射鏡的效率、探測(cè)器及其膜層靈敏度的效率共同決定。
如何選擇最優(yōu)的光學(xué)分辨率？
光譜儀的光學(xué)分辨率定義為光譜儀所能分辨開(kāi)的最小波長(zhǎng)差。要把兩個(gè)光譜線分開(kāi)則至少要把它們成象到探測(cè)器的兩個(gè)相鄰象元上。因?yàn)楣鈻艣Q定了不同波長(zhǎng)在探測(cè)器上可分開(kāi)的程度（色散），所以它是決定光譜儀分辨率的一個(gè)非常重要的參數(shù)。另一個(gè)重要參數(shù)是進(jìn)入到光譜儀的光束寬度，它基本上取決于光譜儀上安裝的固定寬度的入射狹縫或光纖芯徑（當(dāng)沒(méi)有安裝狹縫時(shí)）。
在指定波長(zhǎng)處，狹縫在探測(cè)器陣列上所成的象通常會(huì)覆蓋幾個(gè)象元。如果要分開(kāi)兩條光譜線，就必須把它們色散到這個(gè)象尺寸再加上一個(gè)象元。當(dāng)使用大芯徑的光纖時(shí)，可以通過(guò)選擇比光纖芯徑窄的狹縫來(lái)提高光譜儀的分辨率。因?yàn)檫@樣會(huì)大大降低入射光束的寬度。 光柵的線對(duì)數(shù)越高，色散效應(yīng)隨波長(zhǎng)變化就會(huì)越顯著，波長(zhǎng)越長(zhǎng)色散效應(yīng)越大，因此在最長(zhǎng)波長(zhǎng)處會(huì)得到最高分辨率。