光學係統中的分光方式是將混合在一起的光分解成具有不同波長的光譜的一種技術。分光技術在科學研究和實際應用中具有廣泛的應用，包括光譜分析、環境監測、生物醫學檢測等多個領域。以下是對光學係統中幾種主要分光方式的詳細介紹。

色散分光

色散分光是通過利用物質的色散能力將光分解成不同波長的光譜的一種方式。色散分光的原理是基於光在介質中傳播時，不同波長的光由於折射率的不同而發生不同程度的偏折，從而將不同波長的光分散到不同的方向。

1.棱鏡分光

棱鏡分光是利用棱鏡的色散原理來實現分光的。棱鏡由透明材料製成，當光線從棱鏡的一邊入射並經過棱鏡內部時，由於不同波長的光具有不同的折射率，光線在棱鏡內部會發生不同程度的偏折，從而將不同波長的光分散開。棱鏡分光適用於可見光和近紅外波段，因為在這個譜段內，棱鏡材料的透過率較高。棱鏡分光具有光學效率高的優點，但由於棱鏡對光譜的色散是非線性的，並且會引入額外的像差，因此在實際應用中需要考慮這些因素的影響。

2.光柵分光

光柵分光是利用衍射現象來實現分光的。光柵是一種由大量相等寬度、相等間隔的小狹縫組成的光學元件。當光線通過光柵時，每個狹縫都會產生一個衍射條紋，並且從各個狹縫出射的相幹波會發生幹涉，形成組合的幹涉-衍射條紋。這些條紋的位置與波長有關，因此光柵可以作為光譜分光係統的衍射分光元件。光柵分光可以分為透射型和反射型，按麵型又可以分為平麵、凹麵和凸麵光柵。光柵分光具有波長範圍廣、光譜分辨率高等優點，尤其適用於需要高分辨率光譜測量的場合。

幹涉分光

幹涉分光是利用光的幹涉現象來實現分光的。幹涉分光的原理是基於兩束或多束相幹光波在空間某些區域相遇時，由於相位差的不同而發生幹涉現象，形成明暗相間的幹涉條紋。通過測量幹涉條紋的位置和強度分布，可以獲得物體的光譜信息。

1.邁克爾遜幹涉+傅立葉變換

邁克爾遜幹涉儀是一種基於幹涉原理的光譜測量儀器，它由一個不動鏡和一個可動反射鏡組成。當一束光被分成兩束並分別通過這兩個反射鏡反射後，兩束光會發生幹涉。幹涉光的強度與可動反射鏡的微位移相關，因此可以通過測量幹涉光的強度變化來獲得光譜信息。然而，這種方法對機械掃描精度要求較高，且儀器結構龐大、成本高。為了提高測量的精度和效率，可以采用傅立葉變換光譜儀，它利用光譜像元幹涉圖與光譜圖之間的傅立葉變換關係，通過測量幹涉圖並對幹涉圖進行傅立葉變換來獲得物體的光譜信息。傅立葉變換光譜儀具有多通道、高光通量、高輸出的優點，但內部掃描鏡的運動需要較高的精度，機械加工和調裝比較困難。

其他分光方式

除了上述幾種常見的分光方式外，還有一些其他的分光方式，如法布裏-珀羅標準具分光、光散射分光等。

1.法布裏-珀羅標準具分光

法布裏-珀羅標準具是一種利用幹涉現象進行分光的光學元件。它由一個透明的平行平板和一個部分反射鏡組成。當光線通過法布裏-珀羅標準具時，會在平板內部發生多次反射和幹涉，形成明暗相間的幹涉條紋。這些條紋的位置與波長有關，因此可以通過測量幹涉條紋的位置來獲得光譜信息。法布裏-珀羅標準具具有分辨率高、穩定性好的優點，但製作成本較高。

2.光散射分光

光散射分光是利用光在物質中散射的現象來實現分光的。當光線通過物質時，會與物質中的粒子發生相互作用，使光線發生散射。不同波長的光在散射過程中會有不同的散射角度和強度分布，因此可以通過測量散射光的強度和角度分布來獲得光譜信息。光散射分光具有非破壞性、適用範圍廣等優點，但測量精度和靈敏度相對較低。