光谱仪是如何工作的？

在过去的20年里，微型光纤光谱仪已经从一个新奇的东西发展成为许多现代光谱学家的优选光谱仪，人们正在意识到他们的小尺寸和与大量的采样配件的兼容性所提供的先进的实用性和灵活性。

光谱仪的基本功能是吸收光，将其分解为光谱成分，将信号数字化作为波长的函数，并将其读出并通过计算机显示出来。这一过程的第一步是通过一条被称为入口狭缝的窄孔径直接穿过光纤电缆进入光谱仪。当光线进入分光计时，当光线进入光谱仪时，狭缝会将光线晕染开来。在大多数光谱仪中，发散光随后被凹面镜准直，并照射到光栅上，然后光栅以略微变化的角度分散光的光谱成分，这些光谱成分随后被第二个凹面镜聚焦，并成像到探测器上。作为替代方案，一个凹面全息光栅可同时执行上述三种功能，这个替代方案有各种各样的优点和缺点，稍后会详细讨论。

一旦光成像到探测器上，光子就会被转换成电子，电子转换成数字信号并通过USB(或串行口)读出到计算机上。然后，软件会根据探测器的像素数和衍射光栅的线性色散对信号进行内插，以创建校准，从而将数据绘制成指明确定光谱范围内的波长函数图。这些数据可以被用于无数的光谱应用，其中一些将在稍后讨论。

在下面的章节中，我们将解释光谱仪的基本工作原理，以及所有组件如何协同工作以实现预期结果，这样无论您的应用是什么，您都会知道应该注意什么。首先，我们将逐一讨论每个组件，让您充分了解它们在光谱仪工作中的功能；然后，我们将讨论这些组件可以进行的各种搭配配置，以及各自具有不同功能的原因；最后，我们还将介绍能够用于使您的应用成功达成的一些附件。