光谱仪器是光谱学和光谱技术中最基本的分析仪器之一,从牛顿开创光谱学至今,光谱仪器经过了几百年的发展历史。光谱技术的应用覆盖了医学、化学、地质、物理和天文学等几乎所有的科学领域。近年来随着农业科技、军事应用分析、环境检测等方面的发展,对小型化、轻量化的设备有了更高的需求。仪器的智能化、微小型化、集成化以及芯片化成为发展趋势。小型光谱仪具有体积小、重量轻、灵活性高以及价格低等优点,其研究越来越受到重视,已经成为当前光谱仪器研制的热点。本文在回顾光谱仪器发展历史的基础上,分析了光谱仪器发展现状和发展趋势。从光谱仪器的基本原理入手,介绍了光谱仪器以及平面衍射光栅分光系统的基本特性。主要工作包括一下三个方面：1.通过对光谱仪各组成部分的分析和对比,选择并设计了结构紧凑的艾伯特平面光栅光路系统作为光谱仪的分光系统。2.针对本光谱仪设计了基于USB2.0的线阵CCD光谱信号采集系统。光谱通过CCD转化为电信号,经AD转换后存入FIFO,最后经由USB传入主机。3.采用CPLD作为主控芯片为AD、CCD和FIFO提供驱动信号并协调其工作时序,同时控制激发光源开关并为分光系统电机提供驱动信号。获得光谱数据采集、数据上传等关键技术,从而为光谱仪小型化奠定了技术基础。