光谱学是测量紫外、可见、近红外和红外波段光强度的一种技术。光谱测量被广泛应用于多种领域，如颜色测量、化学成份的浓度检测或电磁辐射分析等。

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。而在单色仪中通常还包括出射狭缝，让整个光谱中一个很窄的部分照射到单象元探测器上。单色仪中的入射和出射狭缝往往位置固定而宽度可调，可以通过旋转光栅来对整个光谱进行扫描。

光纤光谱仪的优点在于系统的模块化和灵活性。微小型光纤光谱仪的测量速度非常快，使得它可以用于在线分析。而且由于它选用低成本的通用探测器，所以光谱仪的成本也大大降低，从而大大扩展了它的应用领域。

光谱仪的应用领域非常广泛，如农业、天文、汽车、生物、化学、镀膜、色度计量、环境检测、薄膜工业、食品、宝石检测、LED检测、印刷、造纸、喇曼光谱、半导体工业等。下面介绍一些典型应用。

颜色测量

一般来说，物体和浓稠液体的颜色测量可以使用不同的实验布局，比如使用反射型光纤探头或积分球。在该测量中，可以使用波长范围在380到780nm，分辨率（FWHM）为5nm的光谱仪；此外，还需要白光连续光源和白色反射瓦。对于测量纺织品、纸张、水果、葡萄酒、鸟类羽毛颜色等不同的应用可以使用不同的光纤探头。

紫外/可见吸收光谱测量

液体的吸收率测量可以用不同的实验布局和波长范围来实现，如使用浸入型光纤探头或流动样品池进行在线吸收率测量，或使用样品固定器进行样品的吸收率测量。对于测量紫外/可见波长范围的光谱仪，可以选择波长范围200-1100nm、分辨率1.4nm(FWHM)。此外还需要氘-卤素灯作为光源。不同的应用可以选择不同的光纤探头。

发射光谱测量

发射光谱测量可以用不同的实验布局和波长范围来实现，还要用到余弦校正器或积分球。发射光谱测量可以在紫外/可见和可见/近红外波长范围内测量。

对于发射光谱的绝对测量，光谱仪可以配置成波长范围从200-400nm或350-1100nm，或组合起来实现紫外/可见200-1100nm，并进行辐射定标。定标后的实验布局不能改变，如光纤和匀光器都不能更改。

薄膜厚度测量

膜厚测量系统基于白光干涉测量原理，可以测量的膜层厚度10nm-50μm，分辨率为1nm。薄膜测量在半导体晶片生长过程中经常被用到，因为等离子体刻蚀和淀积过程需要监控；其它应用如在金属和玻璃材料基底上镀透明光学膜层也需要测量膜层厚度。

荧光测量

在许多应用领域如生物学（叶绿素和类胡萝卜素）、生物医学（恶性病的荧光诊断）和环境应用中都需要用到荧光检测技术。荧光检测通常需要高灵敏度光谱仪。在大多数应用中荧光能量仅为激发光能量的3%，波长要长于激发光，而且时散射光。在荧光测量系统中，一定要避免激发光进入到光谱仪中。

材料（金属/非金属）成分检测

LIBS（激光诱导荧光）技术是基于激光束聚焦到被测样品上所产生的物质电离过程，电子的再结合会发光，对该光谱进行分析研究可以得到被测物质的成分。

LIBS技术最初是由美国Los Alamos国家实验室的David Cremers研究小组在二十多年前发明的。从此以后，LIBS技术成功地被用于痕量元素的检测和恶劣环境下的在线成分分析等应用中。

根据所分析的元素不同，LIBS技术可以探测ppm到ppt级的含量。而且不需要对所测样品进行预加工（如抛光，溶解等），可以分析固态、液态、气态样品。

LIBS是一款结构紧凑、操作简便、分析结果准确的分析系统。它把高能激光束聚焦到样品上，然后同轴收集产生的信号光，并用高分辨率、多通道、快触发型光谱仪进行分析。

来源：网络公开资料