現代分析儀器技術，尤其是各種光譜儀器技術的發展和應用促使現代分析化學從古典的純化學分析轉變為各類譜儀分析，熒光分光光度計的應用就是其中的典型。光譜分析儀器在生化、醫藥、衛生和環保等領域的測量具有極高的靈敏度和精度，近年來已在痕量高分子化合物、生物物質檢測方面發揮著越來越大的作用。本文比較了各種光譜儀器的性能與機構，在現有光譜測量儀的基礎上對光學系統和機械系統進行改進，提出了一種由步進電機帶動凸輪旋轉，從而帶動光柵轉動的新型設計方法，設計的凸輪結構簡單，精密程度高且易加工，并且已經完成實驗測試。本文主要完成的工作如下：1）儀器光學器件的選擇。根據測量設計要求選擇了全息凹面衍射光柵常數和結構，搭建了實驗光路。新系統減小了雜散光和干擾噪聲，提高了光學系統的測量準確性。2）對儀器的光學系統進行了設計。對聚光鏡、準直鏡、成像鏡進行了優化設計，系統像差大為減少，提高了光學系統的分辨率。3）通過比較正弦桿、余弦桿、凸輪等不同機械傳動機構的復雜程度及其準確度，提出凸輪機構的傳動設計，計算了凸輪轉角與矢徑之間的線性比例關系。該結構在一定程度上減小了機械加工的復雜度。