光纖光譜儀結構緊湊，包括入射狹縫、準直物鏡、光柵、成像反射鏡、濾色片和陣列探測器，還包括數據采集系統和數據處理系統。光信號經入射狹縫投射到準直物鏡上，將發散光變成準平行光反射到光柵上，色散后經成像反射鏡將光譜呈在陣列接收器的接收面上，形成光譜譜面。光譜譜面既是單色光的序列排布(有次光譜影響)，讓整個光譜中任一個微小譜帶照射到相對應探測器的像元上，在此將光信號轉換成電子信號后，經模擬數字轉換，A/D放大，后由電器系統控制終端顯示輸出。從而完成各種光譜信號測量分析。
光纖光譜儀通常使用光纖作為信號耦合裝置，將測量到的光耦合到光譜儀進行光譜分析。由于光纖的方便，用戶可以靈活地構建光譜采集系統。
光纖光譜儀的優點在于測量系統的模塊化和靈活性。光纖光譜儀的測量速度快，可用于在線分析。此外，由于使用了低成本的通用探測器，降低了光譜儀的成本，降低了整個測量系統的成本。
光纖光譜儀特點：
(1)光纖光譜儀是光纖技術的引入，使待測物脫離了樣品池的限制，采樣方式變得更為靈活，利用光纖探頭把遠離光譜儀器的樣品光譜源引到光譜儀器，以適應被測樣品的復雜形狀和位置。由光纖引入光信號還可使儀器內部與外界環境隔絕，可增強對惡劣環境(潮濕氣候、強電場干擾、腐蝕性氣體)的抵抗能力，保證了光譜儀的長期可靠運行，延長使用壽命。
(2)光纖光譜儀以電荷耦合器件(CCD)陣列作為檢測器，對光譜的掃描不必移動光柵，可進行瞬態采集，響應速度極快(測量時間為13～15ms)，并通過計算機實時輸出。
(3)光纖光譜儀應用計算機技術，大地提高了光譜儀的智能化處理能力。
(4)光纖光譜儀采用全息光柵作為分光器件，雜散光低，提高了測量精度。
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