光谱仪是光学测量仪器家族中重要的成员,广泛应用在科学实验、工程测量、现场检测等领域中。传统大型光谱仪具有超高精度、性能稳定、测量范围广等优势。相对而言,微型光谱仪具备小型化、集成化、多功能、对外围环境要求低、智能化、可扩展性强、价格低廉、稳定可靠、使用便捷等优势,满足在多学科相互交叉、渗透融合的大背景下应运而生的多样化应用需求,对于实验研究和工程应用都具备重要而深远的价值。本文研究了一种采用平面闪耀光栅作为空间分光色散元件、高灵敏度的CCD (TCD1304)作为光谱信号接收器的微小型光谱仪的设计方案。借此课题以期为实验室今后开展仪器集成化方面的科研工作做出先行性的铺垫与参考,加深对于光谱仪器微小型化的研究,掌握相关领域的知识与技巧,拓展相应仪器微小型化的设计思路,进而能完成自主设计。论文首先概述了光谱仪的发展过程,介绍了光谱仪涉及的理论知识,研究了几种常见光谱仪的原理模型,在此基础上研究了光谱仪微小型化方案的可行性。接着介绍了光谱仪微小型化的设计方案,划分出了三个主要功能模块：光学分光模块、电路采集模块、数据处理模块。按照微小型光谱仪的工作过程分别对各个模块的具体设计细节作了介绍,详细地阐述了在器件选择、光路设计、PCB板制作、应用程序开发、数据处理算法等实现细节。之后完成了对微小型光谱仪的整机测试工作,分析了实验数据并进行了相应调试,验证了系统的工作性能和稳定性。最后对本课题的研究工作进行了概况总结,并对工作中的缺陷和不足作了陈述分析,提出改进意向,对今后研究的工作做了展望。