为解决目前颜色测量仪器测速慢、体积大的问题,采用先进的颜色测量方法——光电摄谱法,设计了一种微型测色分光光谱仪。仪器由光学系统、信号采集与处理电路、测色软件三部分组成。阐述了系统的总体设计。采用线阵CCD（TCD1304AP）作为光电探测器,采用ARM嵌入式处理器作为中心处理器件,仅在一片LPC2214上完成了CCD的驱动及信号采集存储系统设计,并选择USB作为数据传输设备,从而有效地减小了仪器的体积。结果表明,此仪器测量精度高,测量速度快,方便携带。

随着激光在工业加工、通信、测量、以及医疗科研等众多领域越来越广泛的应用，方便快捷的测量激光器波长也正成为一种迫切的需求。本文以荷兰Avantes公司的微型光纤光谱仪AvaSpec-2048为例，介绍微型光谱仪在测量激光波长方面的应用。

简要介绍了分析仪的测量原理,研究了软件系统的设计与实现问题;建立了软件系统的基本功能框架,进行了各功能模块的设计,实现了数据管理、仪器标定、信号去噪、质量控制,结果输出等功能.并在信号的预处理、定量测量和测量结果的存储与管理等方面进行了探讨.

针对所研制的微型光谱仪的光谱信号与噪声的特点进行了分析，研究了小波变换处理方法对不同半宽高斯谱峰的影响，并对不同的小波基处理结果进行了分析和比较。结果表明：利用Mallat分解算法，采用小波基db6或coif3，对获取的微型光谱仪光谱信号进行8次分解，直接将分解系数中的低频成分a8以及高频成分d1和d2置为零，在重构信号中能较好地去除高频噪声和低频背景。

和传统光谱仪相比,微型光谱仪的分辨率较低,但由于它体较小、价格便宜等优点广泛应用于许多测量、控制领域.讨论了微型光谱仪结构特点、关键技术和发展趋势;对多种微型光谱仪的工作原理和相应的工艺流程做了较为详细的总结;结合国内微型光机电系统制作工艺,分析了几类微型光谱仪的制作难点及其设计方案的可行性.探讨了在分辨率要求不太高的情况下微型光谱仪的多个潜在应用领域.

设计了一种专用于平面波导微型光谱仪的Taper耦合器。推导了基于三维有限差分光束传播法的标量方程，并利用光束传播法和透明边界条件对耦合器的耦合效率进行了模拟计算和分析。结果表明，Taper耦合器结构稳定，耦合效率高，可满足微型光谱仪的应用要求。

微型光纤光谱仪使用CCD、CMOS和光电二极管阵列探测器，可以对整个光谱进行快速扫描而不必移动光栅。用石英光纤把样品产生的信号光传导到光谱仪的光学平台中。由于光纤耦合易于实现，可以很方便地搭建起由光源、取样附件和光纤光谱仪组成的测量系统。微小型光纤光谱仪具有许多大型光谱仪所不具备的优点，如重量轻、体积小、探测速度快、使用方便、可集成化、可批量制造以及成本低廉等，像普通光谱仪一样微型光谱仪有着巨大的应用市场，可以应用在实验室物理化学分析、临床医学检验、工业过程监控、航空航天遥感等领域，因而引起了人们广泛的兴趣。

随着LED产业的快速发展，LED的特性测量问题日益受到国际社会的关注。与白炽灯、荧光灯等传统光源相比，发光二极管（LED）具有寿命长、光效高、功耗低及便于维修等优点，因此，对LED性能参数的测试显得尤为重要。目前，测量LED最简单的方法就是使用荷兰Avantes公司的微小型光纤光谱仪，本文以微型光纤光谱仪AvaSpec-2048为例，介绍微型光谱仪在LED测量方面的应用。