近些年来由于生物医学、科技农业、环境监测、工业流程监控以及军事分析等领域的现代化发展，要求分析仪器轻量化、小型化，在特殊场合（如野外、环保、星载分析检测、现场监测等）还对仪器牢固耐振有要求。所以目前国外仪器的发展趋向于微型化、智能化、集成化、芯片化和系统工程化，各国都设计、开发了许多功能不亚于传统庞大实验室仪器的小型化、轻量化甚至全固态化的仪器。光纤光谱仪
随着光纤的大批量生产，低廉的光学元件及线性阵列检测器件的出现，个人计算机的发展以及二元光学等微制造技术的发展，使得光谱技术的应用延展到实验室之外的更加广阔领域。光纤光谱仪
微型化的光谱仪器基于传统的大型的光谱仪器,所以首先要对光谱仪器系统作一定的分析,以找到合适的微型化解决方案。光谱仪器应用广泛,有着很多的具体形式和不同的特点以满足实际应用的需要,因此其分类方法也有很多种。根据工作原理,可将其分为两类经典色散光谱仪和调制变换式光谱仪。光纤光谱仪
经典色散光谱仪是建立在空间色散原理上的仪器,而调制变换式光谱仪是建立在调制计算原理上的仪器。前者是基于狭缝的光谱仪器,采用棱镜或光栅作为空间色散元件,且所采集的一次性结果即为所求的光成分分布。后者是基于光学调制来完成光成分检测的仪器,其可以基于传统的棱镜或光栅光纤光谱仪
普通全息川型凹面光栅【具有准直、色散以及成像功能,在上简化了色散光谱成像系统的结构,但是由于其成像特性符合罗兰圆结构,成像谱面为曲面,无法使用线阵或面阵探测器进行全谱测量,所以只是被广泛地应用于单色仪成像系统。作为改进型型全息凹面光栅降,平场全息凹面光栅不仅具有准直、色散以及成像功能,而且还具有平直的成像光谱面。配合线阵或面阵光电探测器,使得成像光谱的光电直读成为可能,整体系统只包含平场全息凹面光栅一个光学元件,系统结构简单,非常有利于光谱仪微型化的实现。光纤光谱仪
在光能利用率方面,虽然此类系统光学元件少,减少了成像过程中光束在光学界面上的损耗,但是由于平场全息凹面光栅的效率较其他类型的光栅低,所以系统光能利用率的提升有限。其次因为大孔径的此类光栅难以设计,孔径越大残留像差如球差、彗差及谱面弯曲等也越大,可能会严重影响到系统的成像质量,所以系统的集光率也受到了一定的限制。光纤光谱仪
电耦合器件（Charge Coupled Devices）简称CCD，是20 世纪70 年始发展起来的新型半导体器件。从 CCD 概念提出到商品化的电荷耦合摄像机出现仅仅经历了四年。其所以发展迅速，主要原因是它的应用范围相当广泛。它在数字信息存储、模拟信号处理以及作为成像传感器等方面都有十分广泛的应用。对于同等级的 CCD 而言，探测器的动态范围、灵敏度以及线性度等都基本上相同，但象元的个数则是由象元的大小和探测元的总长度所决定，所以在实际选择 CCD 时只需要考虑象元的大小和探测元的总长度就可以。光纤光谱仪
对于光谱探测而言，CCD 单位象元的大小是一个很重要的参数。单位象元的宽度方向为光谱色散方向，这个方向表征了光学系统色散的能力，如果探测器象元的宽度过于大，就可能会使探测器产生欠采样，就是说虽然光学系统有较高的分辨率但是没有办法通过探测器进行表现。象元宽度越小就越能够保证好的光谱分辨率，但是过于小的象元宽度就会导致 CCD 灵敏度的下降，所以在选择探测器象元宽度时应该在保证 CCD 灵敏度的同时，尽可能选用小宽度象元的CCD。光纤光谱仪