于爱华，高鸿亮

（浙江科技学院 自动化与电气工程学院，杭州310023）

传统光谱仪由于其体积大、价格昂贵，以及对工作环境要求苛刻和难以实现实时监控等缺点，以致限制了其使用范围。小型光纤光谱仪虽然分辨率有所下降，但是由于其体积小、成本低、使用灵活等特点，却广泛应用于食品检测、半导体、LED测试、医疗、生物、航天、环境监测等众多科研和生产领域。目前微小型光谱仪的实现可以应用多种技术，如细微加工、应用二元光学、集成光学波导等制造技术。其工作模式主要有利用新型滤光技术、调制技术、二元光学、集成光学波导、光栅技术等。从目前发展现状来看，国外已有部分小型光纤光谱仪的产品，但价格昂贵；国内各类小型光纤光谱仪性能较低，还处于研制阶段。由于制作工艺因素及光纤传导技术的发展，实用化的小型光纤光谱仪大都是无透镜系统并且和光纤探头联合使用，可以很方便地搭建起由光源、采样附件和光纤光谱仪组成的模块化测量系统。因此，对采用光纤传导信号光的小型光纤光谱仪的研制，可以拓展光谱仪的应用范围，使之能更灵活方便地在不同的环境下使用，提高其实时监控能力，有广泛的市场潜力和科学意义［1］。

1 小型光纤光谱仪的光学设计

1.1 测量原理

光纤光谱仪是测量紫外、可见、近红外和红外波段光强度的一种设备。光谱仪器一般都包括入射狭缝、准直镜、色散元件（光栅或棱镜）、聚焦光学系统和探测器。……