定義：記錄光譜的裝置。

光譜儀是一種用來記錄光源光譜的儀器。即它測量光的功率譜密度（PSD）隨波長或頻率變化的方程。不是所有的光譜儀都能給出經過校準的PSDs；通常強度是沒有校準的，校準因子（響應度）是與波長有關系的。

采用頻譜干涉方法不僅可以得到功率譜密度還可以得到光譜相位。

一、采用衍射光柵和棱鏡的光譜儀

許多光譜儀采用一個或多個衍射光柵得到的與波長有關的衍射效應，或者一個或多個棱鏡得到隨波長變化的折射。在光束進入光柵或棱鏡之前入射光需要是準直的。通過色散器件后，不同波長的成分傳播方向略有不同。然后它們經過一些其它光學器件最終進入光電探測器。

在掃描光譜儀中，探測器可以是光電二極管或光電倍增管，放置在窄縫后面，這樣每次只有很窄波長范圍的光能到達探測器?？梢愿淖冋p位置，或者光柵、棱鏡的指向從而能夠掃描某一特定波長范圍的光，這里假設入射光的PSD在該時間內是不變的。這時光學裝置的功能類似于可調諧的單色儀。圖1是常見的Czerny-Turner單色儀的設計圖。如果光譜很寬并且掃描的分辨率很高，并且假如探測器相應不夠快，那么整個光譜的采集時間會很長。

圖1：Czerny-Turner單色儀設計圖。進入窄縫的光通過曲面鏡準直，然后經過衍射光柵產生隨波長變化的偏轉，然后經過另一個曲面鏡重新聚焦。對于某一指向的衍射光柵的情況，只有很窄范圍內波長的光可以通過出射狹縫。（圖中的射線對應于該波長范圍。）整個裝置放置在一個箱子中，包含額外的孔徑和黑色外罩為了使雜散光最小。

如果采用非掃描光譜儀，光譜采集時間會極大縮短，此時采用的是空間分辨探測器，可以同時探測所用的波長成分。例如，探測器可以是CCD攝像頭芯片。

有些光柵光譜儀非常小，寬度只有幾厘米。但是如果要實現很好的性能，即很高的分辨率和靈敏度，則需要較大的裝置。

二、干涉光譜儀

干涉光譜儀通常具有很高的光譜分辨率，但是光譜范圍很窄：

1. 有些裝置采用法布里-珀羅干涉儀，采用壓電致動器掃描反射鏡間距，記錄透射的光功率?？捎玫墓庾V范圍稱為自由光譜范圍，由反射鏡間距決定；通常為0.1 GHz到10GHz，用nm表示數值很小。分辨率帶寬等于自由光譜范圍除以精細度，后者由反射鏡的反射率決定。反射鏡之間間距大時得到的分辨率更高，但是自由光譜范圍變窄。

2. 傅里葉變換光譜儀有的采用邁克爾遜干涉儀，其中干涉儀的一條臂在很長范圍內進行機械掃描（mm, cm甚至更大范圍）。整個掃描范圍內得到的探測信號隨時間的變化函數需要進行傅里葉變換得到光譜。另一種簡單的方法是采用波長計，僅測量激光光源的波長，而不是記錄整個光譜。

3. 陣列波導光柵可用于很小尺寸的光譜儀中。利用了小波導結構的干涉效應。

三、光譜儀記錄光譜細節

根據采用的光譜儀，需要觀察一些不同的量： — 入射光需要進入寬度可變的入射狹縫。為了得到最高的光譜分辨率，窄縫需要足夠窄，但是這會減小透射功率，因此提高噪聲，增大采集時間，尤其是光源亮度比較低時。有些光譜儀采用光纖輸入光，可以采用多模光纖或者單模光纖。多模光纖易于收集光，但單模光纖能實現最好的光譜儀性能。 — 衍射光柵通常都是應用一級衍射，但是有時為了得到更高的光譜分辨率需要用到高級衍射。不管是何種情況，都存在其他級衍射的影響問題。如果遇到很難解釋的光譜性質，可以看是否來自于這一問題。 — 光譜儀的響應與偏振有關，因為光柵的衍射效率或者棱鏡反射損耗都與偏振有關。 — 用戶需要校準光譜儀。在校準波長時，可以采用發射確定波長光譜的放電燈。在整個波長范圍內校準響應度比較困難?？梢圆捎镁哂幸阎獰艚z溫度或校準光譜的白熾燈。

四、極限光譜區域光譜儀

通常光譜儀工作在可見光區域，紅外光或者還可能工作在紫外光區域。還有的光譜儀可以工作在極限光譜區域，例如，極紫外（EUV）或者X射線區域，其中波長只有幾nm。這種光譜儀可能采用間距非常小的衍射光柵，或者在X射線區域時甚至采用單個晶體，利用原子大小的周期性結構。而光電探測器，則可以采用X射線CCD攝像機或者多通道探測器（MCP）。