一、制定背景与意义

作为现代光学检测技术的核心装备，光纤光谱仪凭借其高灵敏度、模块化结构设计及复杂环境适应能力，在科研探索、工业检测、环境监测和生物医学等关键领域发挥着不可替代的作用。随着应用场景的持续拓展与深化，市场对设备性能指标和品质稳定性的要求正经历着跨越式提升。

值得关注的是，我国光纤光谱仪产业长期面临标准体系缺位的结构性难题。由于缺乏统一的行业标准规范，导致产品在光谱分辨率、波长精度、信噪比等核心参数上存在显著差异，这种质量离散化现象不仅制约着下游应用端的效能释放，更在根本上影响着整个行业的可持续发展动能。

标准真空带来的技术壁垒已形成明显的"木桶效应"，使得国产设备在国际市场竞争中面临"技术追赶-标准滞后"的双重困境。这种系统性缺陷若不及时补足，将制约我国在高端光学仪器领域的自主创新能力和产业升级进程。

为规范光纤光谱仪市场，提升产品质量，保障用户权益，推动我国光纤光谱仪技术进步，上海市信息系统质量技术协会组织制定了团体标准《光纤光谱仪》（T/SHQAII 106—2024）。通过本标准的发布实施，有望填补国内光纤光谱仪标准的空白，通过明确技术指标和测试方法，为生产、检验、贸易等环节提供科学依据，促进规范行业发展、提高产品质量。

本标准的制定具有以下几个方面的意义：

规范市场秩序：标准明确了光纤光谱仪的技术要求、试验方法、检验规则等，为生产企业提供了统一的遵循依据，有助于规范市场竞争，避免恶性竞争和低价劣质产品的出现。

保障用户权益：标准对光纤光谱仪的性能指标进行了明确规定，用户可以根据标准选择符合自身需求的产品，避免因产品质量问题造成损失。

推动技术进步：标准的制定参考了国内外先进技术和标准，并结合国内实际情况，对光纤光谱仪的技术发展起到了引导和推动作用。

促进产业升级：标准的实施将促使企业加强技术研发和质量管理，提高产品竞争力，推动光纤光谱仪产业向高端化、智能化方向发展， 助力我国光纤光谱仪产业迈向高端化、国际化。

二、标准范围

本文件规定了光纤光谱仪的要求，描述了对应的试验方法，以及检验规则、标志、包装、运输和贮存。本文件适用于光纤光谱仪的设计、生产、出厂检验和验收。其核心目标是通过标准化技术参数，确保产品在灵敏度、稳定性、环境适应性等方面达到统一的高标准。

三、标准主要内容

前言部分介绍了标准的制定背景、目的、意义、起草单位、归口单位等信息。

第1至3章明确了标准的适用范围，列出了标准中引用的相关国家标准和行业标准，并对标准中涉及的关键术语进行了解释。

第4章详细规定了光纤光谱仪在工作条件、外观、功能、性能、安全、电磁兼容性和环境适应性等方面的要求。工作条件部分规定了光纤光谱仪正常工作的环境温度、相对湿度和供电电源要求；外观要求规定了光纤光谱仪的外观应无明显缺陷，文字、符号、标志应清晰耐久；功能要求规定了光纤光谱仪应具备的光纤耦合接口、数据传输和控制接口、光谱采集和数据处理功能、参数存储功能、温度控制功能（针对制冷型）等；性能要求是标准中最关键的部分，详细规定了光纤光谱仪的各项性能指标；安全要求规定了光纤光谱仪应符合GB/T 34065中防电击的相关要求；电磁兼容性要求规定了光纤光谱仪应符合GB/T 18268.1中抗干扰试验的要求；环境适应性要求规定了光纤光谱仪应通过高温、低温、湿度、跌落和振动等环境试验，并满足相应的性能要求。

第5章针对第4章的“要求”中提出的各项指标，详细描述了相应的试验方法，包括试验条件、试验设备、试验步骤和结果计算等。

第6章规定了光纤光谱仪的检验分类（出厂检验和型式检验）、检验项目、抽样方案和判定规则等。

第7章规定了光纤光谱仪的标志、包装、运输和贮存要求。

附录给出了测试溶液的配制方法、相关图谱的示例和标准谱线灯的参考谱线。

四、核心技术内容解读

标准第4章不仅涵盖了传统光谱仪关注的波长准确度、分辨率、信噪比等指标，还引入了暗光谱噪声基线、光谱动态范围、波长/线宽温度漂移、光纤插拔一致性、光谱强度响应线性度等更全面的性能指标。这些指标的引入，能够更全面地评价光纤光谱仪的性能，为用户选择合适的仪器提供了更全面的参考。

首次引入“光谱线宽温度漂移”指标，结合暗噪声基线量化评估，解决了传统光谱仪温度敏感性导致的测量偏差问题。

标准根据光纤光谱仪的制冷类型（非制冷、浅制冷、深制冷），对各项性能指标提出了不同的要求。这体现了标准的科学性和实用性，能够更好地适应不同应用场景的需求。制冷型光谱仪通过降低探测器温度来减少暗电流噪声，从而提高信噪比和动态范围。不同制冷深度对应不同的性能水平，标准中给出的指标值也相应有所区别。

标准第5章详细规定了性能验证方法，突出以下技术要点：

暗光谱噪声基线和噪声均方根试验：规定了在无任何外部光源进入的情况下，在最短积分时间条件下采集暗光谱噪声，并计算暗光谱噪声基线和均方根。通过公式计算噪声基线（BL = S）及均方根（σ），量化电子噪声对信号的影响。

光谱信噪比试验：规定了连接氘钨灯，调节光源强度使得光谱信号强度接近光谱的饱和值，连续采集100帧有效氘钨灯光谱，选取光谱强度为饱和值90%±5%的像元通道的谱峰作为特征谱峰，计算单像元信噪比。

动态范围测试：采用对数坐标散点图（图B.1）分析信号与噪声关系，确保测试结果直观可比。通过测量暗光谱噪声和饱和信号强度，计算动态范围。

波长精度验证：使用元素灯作为标准光源， 通过测量特征谱线的波长，与标准值进行比较，评估波长准确性和重复性。使用汞氩灯、氖灯等标准光源（附录C），通过洛伦兹拟合（图B.3）精确计算谱峰位置，减少采样误差。

光谱分辨率试验：测量元素灯特征谱线的半高宽，评估光谱分辨率。

波长温度漂移和光谱线宽温度漂移试验：在不同温度下测量波长和谱线宽度，评估温度漂移。

光纤插拔一致性试验：多次插拔光纤，测量光谱强度，计算相对标准偏差。

光谱强度响应线性度试验：测量不同积分时间下的光谱强度，评估线性度。

杂散光测试：分紫外、可见、近红外波段，采用亚硝酸盐、亚甲基蓝等标准物质（附录A），结合吸光度法量化杂散光占比，严控光路设计缺陷。针对不同波段（紫外、可见、近红外）的光谱仪，分别规定了使用标准溶液或滤光片进行杂散光测试的方法。

标准要求光纤光谱仪在高温（0℃~40℃）、低温、湿度及机械振动/跌落试验后，波长示值误差与分辨率仍符合第4章性能要求。

五、标准发布信息与行业影响

《光纤光谱仪》团体标准T/SHQAII 106—2024由上海市信息系统质量技术协会于2024年11月28日发布，于2024年12月6日实施。其发布将推动行业技术升级，促进国产设备与国际标准接轨，助力企业在全球市场中占据竞争优势。