（1）分光：把被研究光按一定波長(zhǎng)或波數(shù)的發(fā)布規(guī)律在一定空間內(nèi)分開(kāi)。
（2）感光：將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成易于測(cè)量的電信號(hào)，相應(yīng)測(cè)量出各波長(zhǎng)光的強(qiáng)度，得到光能量按波長(zhǎng)的發(fā)布規(guī)律。
（3）繪譜線圖：把分開(kāi)的光波及其強(qiáng)度按波長(zhǎng)或波數(shù)的發(fā)布規(guī)律記錄保存或顯示對(duì)應(yīng)光譜圖。
要具備上述功能，一般光譜儀器都可分成四部分組成:光源和照明系統(tǒng)，分光系統(tǒng)，探測(cè)接收系統(tǒng)和傳輸存儲(chǔ)顯示系統(tǒng)【1】。
根據(jù)光譜儀器的工作原理可以分成兩大類：一類是基于空間色散和干涉分光的經(jīng)典光譜儀；另一類是基于調(diào)制原理分光的新型光譜儀。本設(shè)計(jì)是一套利用光柵分光的經(jīng)典光譜儀.
光源和照明系統(tǒng)可以是研究的對(duì)象，也可以作為研究的工具照射被研究的物質(zhì)。一般來(lái)說(shuō)，在研究物質(zhì)的發(fā)射光譜如氣體火焰、交直流電弧以及電火花等激發(fā)試樣時(shí)，光源就是研究的對(duì)象；而在研究吸收光譜、拉曼光譜或熒光光譜時(shí)，光源則作為照明工具（如汞燈、紅外干燥燈、烏燈、氙燈、LED、激光器等等）。為了盡可能多地會(huì)聚光源照射的光強(qiáng)度，并傳遞給后面的分光系統(tǒng)，就需要專門(mén)設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)。
分光系統(tǒng)是任何光譜儀的核心部分，它一般是由準(zhǔn)直系統(tǒng)、色散系統(tǒng)、成像系統(tǒng)三部分組成，主要作用是將照射來(lái)的光在一定空間內(nèi)按照一定波長(zhǎng)規(guī)律分開(kāi)。如圖2-1所示，準(zhǔn)直系統(tǒng)一般由入射狹縫和準(zhǔn)直物鏡組成，入射狹縫位于準(zhǔn)直物鏡的焦平面上。光源和照明系統(tǒng)發(fā)出的光通過(guò)狹縫照射到準(zhǔn)直物鏡，變成平行光束投射到色散系統(tǒng)上。色散系統(tǒng)的作用是將入射的單束復(fù)合光分解為多束單色光。多束單色光經(jīng)過(guò)成像物鏡按照波長(zhǎng)的順序成像在透鏡焦平面上；這樣，單束的復(fù)合光經(jīng)過(guò)分光系統(tǒng)后成功變成了多束單色光的像。目前主要的色散系統(tǒng)主要有物質(zhì)色散（如棱鏡）、多縫衍射（如光柵）和多光束干涉（如干涉儀）【3】。
探測(cè)接收系統(tǒng)的作用是將成像系統(tǒng)焦平面上接收的光譜能量轉(zhuǎn)換成易于測(cè)量的電信號(hào)，并測(cè)量出對(duì)應(yīng)光譜組成部分的波長(zhǎng)和強(qiáng)度，從而獲得被研究物質(zhì)的特性參數(shù)如物質(zhì)的組成成分及其含量以及物質(zhì)的溫度、星體的運(yùn)動(dòng)速度等等。目前光譜儀器的接收系統(tǒng)可以分為目視系統(tǒng)、攝譜系統(tǒng)和光電系統(tǒng)。經(jīng)典光譜儀器根據(jù)設(shè)計(jì)需要可以選擇其中一種，但干涉調(diào)制光譜儀器只能采用光電接收系統(tǒng)。 傳輸存儲(chǔ)顯示系統(tǒng)是將探測(cè)接收系統(tǒng)測(cè)量出來(lái)的電信號(hào)經(jīng)過(guò)初步處理后存儲(chǔ)或通過(guò)高速傳輸接口上傳給上位機(jī)，在上位機(jī)上對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步數(shù)據(jù)處理及顯示等