國產光譜儀是現代光學檢測、科研分析與工業監控的關鍵儀器，能夠以亞納米級分辨率（可達0.02nm）精確捕捉光信號的波長、強度與輪廓，廣泛應用于激光表征、熒光光譜、等離子體診斷、環境監測及生物醫學成像等領域。國產光譜儀的性能源于多個精密光學與電子模塊高度集成與協同優化。
一、狹縫與準直系統
入射狹縫（通常5–100μm可選）決定光譜分辨率——狹縫越窄，分辨率越高，但光通量降低。光線經狹縫后由高精度非球面或拋物面反射鏡準直為平行光束，確保后續色散均勻，減少像差。
二、高刻線密度光柵
采用全息或刻劃式平面/凹面衍射光柵，刻線密度高達1200–2400lines/mm，將復合光按波長精細分離。部分型號配備雙光柵轉塔，可切換不同波段（如200–400nm紫外與400–1100nm可見近紅外），兼顧寬譜覆蓋與高分辨。
三、聚焦光學與探測器
色散后的光譜經聚焦鏡投射至探測器焦面。高分辨率機型普遍采用背照式CCD或sCMOS傳感器，具備高量子效率（>90%）、低暗電流（<0.001e/pix/s）和深度制冷（–10℃至–40℃），顯著提升信噪比與弱光探測能力。
四、光纖接口與光學耦合
標配SMA905或FC/PC光纖接口，兼容各類采樣附件（如積分球、探頭、顯微鏡）。優化的光纖-狹縫耦合設計最大限度減少光能損失，確保從樣品到光譜儀的高效傳輸。
五、嵌入式控制與軟件系統
內置FPGA或ARM處理器實現實時數據采集與預處理；配套軟件支持自動波長校準（汞氬燈參考）、暗背景扣除、峰位識別、多光譜疊加及API二次開發，滿足科研與工業自動化需求。
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