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雙級聯光譜儀/ 單色儀通常由兩個焦距相同色散分光結構,經過特殊調校后組合而成,能夠有效的改善單臺光譜儀光學性能;雙單色儀/ 光譜儀有色散相加和色散相減兩種模式:采用色散相加模式的雙級聯單色儀/ 光譜儀,能夠雙倍提升光譜分辨率,適合用高分辨率測量需求;采用色散相減模式,有效地降低了單色儀的雜散光,從而能夠進行更微弱信號的探測,如拉曼光譜、光電探測器光譜響應度標定等。
色散相減模式下只能作為單色儀來使用,色散相加模式下既可以作為單色儀,也可以作為攝譜儀(接CCD)來使用。實際使用時,需特別考慮光柵的選擇。