從1666年牛頓通過三棱鏡將太陽光分解為七色光開始,光譜儀器的發展已經走過了數百年的時間,在這期間,光譜儀器的技術一步步走向成熟。如今,光譜儀器已經成為了以光為中心,集光機電算于一體的精密分析儀器,在現代科學實驗、生物醫藥、國防、天文等國民經濟的諸多領域發揮著越來越重要的作用。隨著科學技術的發展,在地礦勘探、生物醫學、環境檢測等領域對光譜儀器的小型化、輕量化提出了更高的要求。與傳統大型光譜儀器相比,小型光譜儀具有體積小、重量輕、使用靈活、價格較低等優點;同時小型光譜儀可以作為光電接口設備與光纖探頭聯合使用,使測量更加方便。

  因此小型光譜儀的研究越來越受到重視,成為了目前光譜儀器研制的熱點。本文首先回顧了光譜儀器的發展歷史并分析了目前光譜儀器的發展現狀和發展趨勢,從色散性光譜儀器的基本組成和原理入手,介紹了其基本特性工作光譜區、色散率、分辨率、光強度及工作效率。然后分別介紹了色散型光譜儀器的幾個組成部分色散系統、成像系統和接收系統及其特性參數。在理論分析的基礎上,根據分析和比較,選用對稱的切爾尼—特納光路系統,用光學設計軟件ZEMAX對該光路的實際情況進行了模擬,并進行了消彗差的優化設計。