CN110470391A - 光谱仪的感光单元与其波长对应关系的校正方法以及执行校正方法的计算机程序产品 - Google Patents

Abstract

一种光谱仪的感光单元与其波长对应关系的校正方法，包括：标准光谱取得步骤、中央感光单元位置取得步骤、以及多次调整步骤。调整步骤完成后，当光谱仪的中心波长设定在λ_arb时，光谱仪的检测模块的第i个感光单元所对应的波长λ_i为：其中a为光谱仪的光栅的相邻二凹槽之间的距离。为当量测光线实质上依序经过光谱仪的准直光学元件、光栅以及光谱仪的聚焦光学元件后而聚焦至检测模块的中央感光单元位置时，量测光线的入射方向与绕射方向之间的夹角的一半，θ(i)为检测模块第i个感光单元对应的绕射角。

Description

光谱仪的感光单元与其波长对应关系的校正方法以及执行校 正方法的计算机程序产品

技术领域

本发明关于一种光谱仪的校正方法，特别是涉及一种光谱仪的感光单元与其波长对应关系的校正方法以及执行校正方法的计算机程序产品。

背景技术

光谱仪是一种基于非破坏性检测的仪器，可应用于辨识物质的成份组成与特性。具体而言，将光线照射至物质上之后，利用光的粒子性/波动性，以及物质内的组成结构对不同波长的光的反射、吸收或穿透的差异，而使光谱仪于接收此物质所反射的光线或穿透此物质的光线之后，呈现对应的光谱。因而，基于不同物质会显现个别特征的光谱，进而得以辨识物质的成份组成与特性。

然而，由于光谱仪所使用的聚焦元件多为球面镜，会产生球面像差，因此进行量测前光谱仪需要被校正。以往的校正步骤是通过将具有数个已知波长的光谱线光源连接至光谱仪，并以此光源的全局光谱对光谱仪进行校正，因而需要很多已知的谱线位置，且对于不同的光谱仪设定波长而言，每次都需要重新校正，导致操作不简便。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种光谱仪的感光单元与其波长对应关系的校正方法，其适用于一光谱仪，其中该光谱仪包括一准直光学元件、具有多个凹槽的一光栅、一聚焦光学元件以及具有多个感光单元的一检测模块，该光谱仪用以接收一参考光源发出的一波长为λ_ca的参考光线，以使该参考光线依序经由该准直光学元件、该光栅及该聚焦光学元件而被聚焦至该些感光单元的至少其中之一，该校正方法包括：标准光谱取得步骤、中央感光单元位置取得步骤以及多次调整步骤。标准光谱取得步骤包括：转动该光栅至一预设位置；聚焦该参考光线至该检测模块以取得该参考光线的一标准光谱，其中该参考光线实质上依序经过该准直光学元件的光学中心、该光栅的中心以及该聚焦光学元件的光学中心后聚焦至该检测模块。中央感光单元位置取得步骤包括：取得该检测模块的一中央感光单元的位置x_cen，其中该中央感光单元的位置x_cen对应该标准光谱的峰值。调整步骤执行N次，其中N为1～n的正整数，该调整步骤包括：转动该光栅至一第N转动位置，其中于该光栅位于该第N转动位置时，若聚焦具有一第N扫描波长λ_N的一光线至该检测模块，该光线实质上依序经过该准直光学元件的光学中心、该光栅的中心以及该聚焦光学元件的光学中心后聚焦至该检测模块的中央感光单元位置x_cen；聚焦该参考光线至该检测模块以取得该参考光线的一第N扫描光谱；取得该检测模块的一第N扫描位置其中该第N扫描位置对应该第N扫描光谱的峰值；根据该中央感光单元的位置x_cen、该第N扫描位置该检测模块的相邻二感光单元之间的距离L_pitch以及该聚焦光学元件的焦距f，计算对应该第N扫描位置的一第N实验绕射角度以及根据该光栅的一第N参数角度φ_N、该参考光线的波长λ_ca以及该光栅的相邻二凹槽之间的距离a，计算一第N理论绕射角度其中该第N参数角度φ_N等于在该光栅位于该第N转动位置时，该第N扫描波长λ_N的入射方向及绕射方向之间的夹角的一半。于该N次调整步骤后，当光谱仪的中心波长设定在λ_arb时，该检测模块的第i个感光单元所对应的波长λ_i为：其中，若波长为λ_arb的量测光线入射至光谱仪，该量测光线实质上依序经过该准直光学元件的光学中心、该光栅的中心以及该聚焦光学元件的光学中心后而聚焦至该检测模块的中央感光单元位置x_cen，而为该量测光线的入射方向及绕射方向之间的夹角的一半。此时，检测模块的第i个感光单元所对应的绕射角为θ(i)＝tan^-1[(i-x_cen)×L_pitch/f]+θ_arb+Δθ(i)，其中而Δθ(i)＝θ(λ_arb)_theo@i-θ(λ_arb)_exp@i，其中θ(λ_arb)_theo@i为该第i个感光单元对应的理论绕射角度，θ(λ_arb)_exp@i为该第i个感光单元对应的实验绕射角度。

在本发明的一或多个实施例中，该方法更包括根据该参考光线的波长λ_ca、该中央感光单元的位置x_cen以及该些感光单元的数量N_CCD，计算该参考光线于该检测模块上的一扫描范围，其中该第N扫描波长位于该扫描范围内。

在本发明的一或多个实施例中，其中以满足 的最接近解λ_i为扫描范围的上下限波长，其中为当该光谱仪的中心波长设定在λ_i时，该参考光线的入射方向及绕射方向之间的夹角的一半，表示当该光谱仪的中央波长设定于λ_i，感测到最高强度的该感光单元的位置。

在本发明的一或多个实施例中，该校正方法更包括：记录该些调整步骤中的该中央感光单元的位置x_cen、该些扫描位置该些实验绕射角度以及该些理论绕射角度为一参数表。

在本发明的一或多个实施例中，利用二次最小平方算法取得该中央感光单元的位置x_cen及该第N扫描位置

在本发明的一或多个实施例中，一种计算机程序产品，其包括至少一程序指令。当此程序指令在加载至一电子装置后，该电子装置可控制一光谱仪以执行前述的光谱仪的感光单元与其波长对应关系的校正方法。

借此，根据本发明实施例的校正方法，可以通过标准光谱取得步骤、中央感光单元位置取得步骤以及多次调整步骤而仅使用具有单一波长的参考光源完成光谱仪的感光单元与其波长对应关系的校正。因此，可以达成快速且方便的光谱仪校正程序。并且，可选择性地将从调整步骤取得的数据制成可供光谱仪读取的档案，之后即可于校正方法后使用不同的量测光线量测光谱，无需逐次校正。

附图说明

图1为适用于根据本发明一实施例的光谱仪校正方法的光谱仪的局部示意图。

图2为根据本发明一实施例的光谱仪校正方法的流程图。

图3为根据本发明一实施例的光谱仪校正方法的标准光谱取得步骤的细部流程图。

图4为根据本发明一实施例的光谱仪校正方法的调整步骤的细部流程图。

图5为应用于执行本发明一实施例的光谱仪校正方法的电子装置的功能方块图。

其中附图标记为：

100光谱仪

10光栅

20准直光学元件

22聚焦光学元件

30检测模块

31感光单元

S40标准光谱取得步骤

S41转动光栅至一预设位置

S42聚焦参考光线至检测模块以取得参考光线的一标准光谱

S50中央感光单元位置取得步骤

S60多次调整步骤

S61以光栅的中心为轴而转动光栅至一第N转动位置

S62聚焦参考光线至检测模块以取得参考光线的一第N扫描光谱

S63取得检测模块的一第N扫描位置

S64根据中央感光单元的位置、第N扫描位置、各感光单元之间的距离以及聚焦光学元件的焦距，计算对应第N扫描位置的一第N实验绕射角度

S65根据光栅的一第N参数角度、参考光线的波长以及光栅的相邻二凹槽之间的距离，计算一第N理论绕射角度

S71记录前述多次调整步骤中的中央感光单元的位置、扫描位置、实验绕射角度以及理论绕射角度为一参数表

80电子装置

81储存模块

82处理器

83输出模块

具体实施方式

请参阅图1及图2，图1为适用于本发明一实施例的光谱仪校正方法的光谱仪的局部示意图，图2为本发明一实施例的光谱仪校正方法的流程图。如图1及图2所示，本发明提供一种光谱仪的感光单元与其波长对应关系的校正方法。该方法适用于一光谱仪100，而光谱仪100包括一准直光学元件20、具有多个凹槽的一光栅10、一聚焦光学元件22以及具有多个感光单元31的一检测模块30。光谱仪100用以接收一参考光源发出的一波长为λ_ca的参考光线，且参考光线可依序经由准直光学元件20、光栅10及聚焦光学元件22而聚焦至感光单元31的至少其中之一。需要说明的是，图1中仅绘示出光谱仪100的准直光学元件20、光栅10、聚焦光学元件22及检测模块30作为示例，光谱仪100还可以包括其他光学元件或结构以调整光线的路径。

举例来说，参考光源可以是单一谱线的激光光源(例如波长为632.8nm的氦氖激光(He-Ne laser)或是波长为488.7nm的氩离子激光(Ar ion laser)等。另外，在本实施例中，准直光学元件20与聚焦光学元件22为凹面镜，但并不以此为限制；在其他实施例中，聚焦光学元件22亦可以为透镜，然而由于透镜会产生色散，除了本发明所提供的实施例的校正方法外，可能还需要其他额外校正程序。

请再次参阅图2，该方法包括标准光谱取得步骤S40、中央感光单元位置取得步骤S50以及多次调整步骤S60。以下分别针对各步骤再详细说明。

请参阅图3，为根据本发明一实施例的光谱仪校正方法的标准光谱取得步骤的细部流程图。如图3所示，标准光谱取得步骤S40进一步包括以下子步骤。

首先，转动光栅10至一预设位置(步骤S41)。当光栅10位于预设位置时，大部分的参考光线会达成绕射而非反射，也就是说，预设位置为使该参考光线照射至光栅10后达成一级绕射(first order diffraction)的位置。

接着，聚焦参考光线至检测模块30以取得参考光线的一标准光谱(步骤S42)。也就是说，于此步骤中，光谱仪100的中心波长设定在一扫描范围内的不同波长位置。借此，参考光线可以被聚焦至检测模块30而于检测模块30上形成光谱。其中当光谱仪100的中心波长设定为参考光波长λ_ca时，该参考光线实质上依序经过准直光学元件20的光学中心(即镜心)、光栅10的中心以及聚焦光学元件22的光学中心后聚焦至检测模块的中央感光单元31的位置x_cen。

请再次参阅图2，进一步说明中央感光单元31的位置x_cen取得步骤。于前述标准光谱取得步骤S40之后，根据标准光谱的峰值取得检测模块30中感测到最高强度的感光单元31的位置，即中央感光单元31的位置x_cen，也就是说，中央感光单元31的位置x_cen对应标准光谱的峰值。举例来说，当检测模块具有1024个感光单元31时，则中央感光单元31的位置x_cen大约落在第511个感光单元31至第512个感光单元31之间。在一实施例中，可以利用二次最小平方算法(quadratic least-square fit algorithm)取得中央感光单元31的位置x_cen。

请参阅图4，为根据本发明一实施例的光谱仪校正方法的调整步骤的细部流程图。如图2及图4所示，在一实施例中，本方法执行N次(N为1～n的正整数)的调整步骤以取得多个扫描位置多个实验绕射角度以及多个理论绕射角度调整步骤进一步包括以下子步骤。

首先，以光栅10的中心为轴而转动光栅10至一第N转动位置(步骤S61)，其中于光栅10位于第N转动位置时，若聚焦具有一第N扫描波长λ_N的光线(例如，与参考光线的波长λ_ca不同的另一激光光源)至检测模块30，此光线实质上依序经过准直光学元件20的光学中心、光栅10的中心以及聚焦光学元件22的光学中心后聚焦至检测模块30的中央感光单元位置x_cen。也就是说，于此步骤中，设定该光线的波长λ_N为光谱仪100的中心波长。同理，在第一次的调整步骤中，以光栅10的中心为轴而转动光栅10至第一转动位置，而此时若聚焦具有第一扫描波长λ₁的光线至检测模块30，则此光线实质上依序经过准直光学元件20的光学中心、光栅10的中心以及聚焦光学元件22的光学中心后聚焦至检测模块30的中央感光单元位置x_cen。也就是说，于此步骤中，设定该光线的波长λ₁为光谱仪100的中心波长。

接着，聚焦参考光线至检测模块30以取得参考光线的一第N扫描光谱(步骤S62)。也就是说，在此是先将光栅10转动至第N转动位置，聚焦前述参考光线至检测模块30。此时取得的光谱为对应第N转动位置的第N扫描光谱。以前面的例子来说，于光栅10位于第一转动位置时，聚焦参考光线至检测模块30以取得参考光线的第一扫描光谱。

然后，取得检测模块30的一第N扫描位置(步骤S63)，其中第N扫描位置对应第N扫描光谱的峰值。再次以前面的例子来说，在光栅10位于第一转动位置时聚焦参考光线至检测模块30后，可取得第一扫描光谱。而根据第一扫描光谱的峰值，则可以得知此时感测到最高强度的感光单元31的位置，即第一扫描位置在一实施例中，同样可以利用二次最小平方算法取得第N扫描位置

接着，根据中央感光单元31的位置x_cen、第N扫描位置各感光单元31之间的距离L_pitch以及聚焦光学元件22的焦距f，代入而计算对应第N扫描位置的一第N实验绕射角度(步骤S64)。再次以前面的例子来说，根据中央感光单元31的位置x_cen、检测模块30中相邻二感光单元31之间的距离L_pitch、第一扫描位置以及聚焦光学元件22的焦距f，代入 以取得对应该第一扫描位置的一第一实验绕射角度如同前述，在光栅10位于第一转动位置时，聚焦具有参考光线至侦侧模块30，可取得第一扫描光谱。而根据第一扫描光谱的峰值，则可以得知此时感测到最高强度的感光单元31的位置，即第一扫描位置在一实施例中，有关于聚焦光学元件22的焦距f及检测模块30中相邻二感光单元31之间的距离L_pitch可以从光谱仪100的规格书取得，或者从光谱仪100的只读存储器中(ROM)取得。

接着，根据光栅10的一第N参数角度φ_N、参考光线的波长λ_ca以及光栅10的相邻二凹槽之间的距离a，代入 而计算一第N理论绕射角度(步骤S65)，其中第N参数角度φ_N等于在光栅10位于第N转动位置时，波长λ_N的光线的入射方向及绕射方向之间的夹角的一半。

请再次参阅图2。在前述调整步骤S60结束之后，当光谱仪100的中心波长设定在λ_arb时，光谱仪100的检测模块30的第i个感光单元31所对应的波长λ_i为：其中为当该量测光线实质上依序经过该准直光学元件20的光学中心、该光栅10的中心以及该聚焦光学元件20的光学中心后而聚焦至该检测模块30时，该量测光线的入射方向及绕射方向之间夹角的一半。而检测模块30的第i个感光单元31对应的绕射角θ(i)＝tan^-1[(i-x_cen)×L_pitch/f]+θ_arb+Δθ(i)。其中而Δθ(i)＝θ(λ_ca)_theo@i-θ(λ_ca)_exp@i。其中θ(λ_ca)_theo@i为第i个感光单元31对应的理论绕射角度，为第i个感光单元31对应的实验绕射角度。

需要说明的是，因光谱仪100内的聚焦光学元件22与凖直光学元件20为凹面球反射镜，虽有球面像差但无色散，因此光谱仪100的球面像差造成的误差修正可表示如下：Δθ(i)＝θ(λ_arb)_theo@i-θ(λ_arb)_exp@i＝θ(λ_ca)_theo@i-θ(λ_ca)_exp@i，而θ(λ_ca)_theo@i与θ(λ_ca)_exp@i可由调整步骤取得。

在此例示中，仅将检测模块30中的某个感光单元31的波长表示为与凹槽距离、入射方向与绕射方向的夹角的一半以及此感光单元31所对应的绕射角所构成的关系式，但亦可以根据此方法将检测模块30中的所有感光单元31的波长予以调整。举例来说，可以把从调整步骤S60取得的数据制成可供光谱仪100读取的档案，例如储存于光盘。借此，进行光谱量测时，光谱仪100可先读取前述档案而完成感光单元31与波长之间对应关系的调整。且经此调整后光谱仪100可设定在任何波长λ_arb，(即转动光栅10的位置而使波长λ_arb的光线可以依序经过光谱仪100的准直光学元件20的光学中心、光栅10的中心以及聚焦光学元件22的光学中心)以量测任何光线的光谱，无需逐次校正。

如图2所示，在本发明的一或多个实施例中，可以将从调整步骤S60取得的数据制成参数表。亦即，校正方法更包括：记录前述多次调整步骤S60中的中央感光单元31的位置x_cen、扫描位置实验绕射角度以及理论绕射角度为一参数表(步骤S71)。

在本发明的一或多个实施例中，校正方法更包括根据参考光线的波长λ_ca、中央感光单元31的位置x_cen以及感光单元31的数量，计算参考光线于检测模块30上的一扫描范围。其中第1扫描波长至第N扫描波长位于扫描范围内。也就是说，扫描范围不必然涵盖检测模块30的所有感光单元31，亦可以仅为检测模块30中的数个感光单元31，其他感光单元31再通过符合球面像差与绕射原理之外插法的方式取得其所对应的实验绕射角度与理论绕射角度。具体来说，在本发明的一光谱仪扫描范围例示中，首先分析光谱仪100的波长设定与光栅角度的相依性，再以波长λ_ca的参考光线为入射光，扫描光栅10的转动角度，以找出满足 的最接近解λ_i为扫描范围的上下限波长，其中表示当光谱仪100的中央波长设定于λ_i，并以波长λ_ca的参考光线为入射光时，感测到最高强度的感光单元31的位置。

如图5所示，光谱仪的感光单元与其波长对应关系的校正方法可通过一电子装置80执行。在一或多个实施例中，电子装置80与光谱仪100连接而可控制光谱仪100。或者，电子装置80可为光谱仪100的部分元件。电子装置80包括储存模块81、处理器82以及输出模块83。储存模块81、处理器82以及输出模块83彼此通过有线或无线信号连接。举例而言，电子装置80可以是工业计算机、个人计算机、笔记本电脑、智能型手机、平板计算机等。于此，储存模块81可以由一个或多个储存元件所实现。其中，各储存元件可以是例如非挥发式内存、硬盘、光盘、或磁带等，但在此并不对其限制。处理器82可以由一个或多个处理元件实现。于此，各处理元件可以是微处理器、微控制器、数字信号处理器、微型计算器、中央处理器、场编程门阵列、可编程逻辑设备、状态器、逻辑电路、模拟电路、数字电路和/或任何基于操作指令操作信号(模拟和/或数字)的装置，但在此并不对其限制。输出模块83可以是屏幕、打印机、语音输出装置(例如喇叭)，但在此并不对其限制。举例来说，可以通过程控的方式以处理器81控制步进马达转动光栅10，以储存模块82储存参数表，并以屏幕输出校正后所量测的光谱或校正波长。

根据本发明的校正方法的一实施例，其伪码(pseudocode)表示如下：

1.Pseudo-code of the spectral calibration

Read the focal length f of spherical concave mirror of thespectrograph and L_pitch of CCD array.

Position the central wavelength λ_cen of the spectrograph to λ_ca of thecalibrating light：λ_cen＝λ_ca.

Read the spectral profile of the calibrating light from the CCDcamera.

Use the quadratic least-square fit algorithm to find the pixel-numberposition x_cen on CCD of the spectral line λ_ca.

Write x_cen to a calibration file(Calibration_output.txt).

Devise an appropriate scan range[λ_mmin，λ_max]of the spectrograph forcalibration.Here λ_min is the central wavelength of the spectrograph that willallow the calibrating light to hit the last pixel of the CCD；and λ_max is thecentral wavelength of the spectrograph that will allow the calibrating lightto hit at the first pixel of the CCD.

Set an appropriate step size Δλ of the scan，and

Do while λ_min≤λ_N≤λ_max

Position the central wavelength of the spectrograph at λ_N；

Read the CCD output for the calibration light source λ_ca；using aquadratic least-square fit algorithm to retrieve the spectral peak position(in pixel number)on the CCD camera；

Calculate the diffraction angle(relative to the 0^th order angle θ)forgrating centering at λ_N with

Read the half included anglebetween the incident and diffractionbeam at the grating oriented at λ_cen＝λ_N for the ROM of spectrograph；

Calculate the theoretical θ angle for λ_ca with

WriteandtoCalibration_output.txt；

Step to next central wavelength λ_i+1＝λ_i+Δλ；

End do

2.Pseudocode of spectral acquisition

Set the number of pixels and pitch of CCD to be N_CCD and L_pitch，respectively，from the datasheet of spectrograph；

Create a θ-vector of length N_CCD；

Read the focal length f of spherical concave mirror from the ROM ofspectrograph；

Set the central wavelength λ_cen of spectrograph to an appropriate λ_arbfor measurement；

Read the half included anglebetween the incident and diffractionbeam(from the ROM of spectrograph)as the grating is rotated to theorientation of λ_cen＝λ_arb；

Calculate theθangle for λ_arb with

Read the calibration data at λ_ca：x_cen， from Calibration_output.txt，define Δθ(x_exp)＝θ_theo(x_exp)-θ_exp(x_exp)for both λ_ca and λ_arb.

Do i＝1 to N_CCD

and the central pixel of CCD camera(Note：here x_cen＝x(λ_ca)_cen is the pixelposition of λ_ca light was focused on CCD as λ_cen was set to λ_ca.This valueshall be the same as that for λ_arb because unlike that with glass lenses thespherical aberration of a spherical concave mirror is quite wavelengthinsensitive)；

Calculate the spherical aberration-induced variation(from θ(i))indiffraction angle at i-th pixel with Δθ(x＝i)＝Δθ(x_exp)by using thecalibration data at λ_ca；

Add the variation to the calculated result from the grating equationθ(x＝i)＝tan^-1[(i-x_cen)×L_pitch/f]+θ_arb+Δθ(x＝i)；

End Do

Calculate the wavelengths of each pixel of CCD from with θ(x＝i)and m＝1 taken from the above Do-loopresult；

Read the spectral profile I(x)from CCD and map x to

Plot the spectrum I(λ).

前述的伪码中，利用本发明实施例的校正方法于校正后达成整个光谱的量测，但并不以此为限；如同前述，亦可以于校正后仅针对对应特定波长的量测光线，校正其扫描波长。

根据本发明的校正方法的一实施例，光谱仪10以1200条/mm(每毫米1200条)的光栅元件与焦距为30厘米的凹面反射镜方式实现，检测模块30的感光单元31以像素实现，而校正方法的步骤S40至S60具体包括以下步骤，但应知并不以此为限制。将波长为632.8nm的参考光源定位在检测模块30的中间位置x_cen，接着以参考光源的波长为基准，选择8个波长λ_N并取得此8个波长对应的像素位置然后，再量测对应此8个波长的实验绕射角度与计算对应此8个波长的理论绕射角度整理如下表1所示。

表1

借此，根据本发明实施例的校正方法，可以通过标准光谱取得步骤、中央感光单元位置取得步骤以及多次调整步骤而仅使用具有单一波长的参考光源完成光谱仪的感光单元与其波长对应关系的校正。因此，可以达成快速且方便的光谱仪校正程序。并且，可选择性地将从调整步骤取得的数据制成可供光谱仪读取的档案，之后即可于校正方法后使用不同的量测光线量测光谱，无需逐次校正。

Claims (6)

1.一种光谱仪的感光单元与其波长对应关系的校正方法，适用于一光谱仪，其中该光谱仪包括一准直光学元件、具有多个凹槽的一光栅、一聚焦光学元件以及具有多个感光单元的一检测模块，该光谱仪用以接收一参考光源发出的波长为λ_ca的一参考光线，该参考光线依序经由该准直光学元件、该光栅及该聚焦光学元件而被聚焦至该些感光单元的至少其中之一，该校正方法包括：

转动该光栅至一预设位置；

聚焦该参考光线至该检测模块以取得该参考光线的一标准光谱，其中该参考光线实质上依序经过该准直光学元件的光学中心、该光栅的中心以及该聚焦光学元件的光学中心后聚焦至该检测模块；

取得该检测模块的一中央感光单元的位置x_cen，其中该中央感光单元的位置x_cen对应该标准光谱的峰值；以及

执行N次调整步骤，其中N为1～n的正整数，该调整步骤包括：

转动该光栅至一第N转动位置，其中于该光栅位于该第N转动位置时，若聚焦具有一第N扫描波长λ_N的一光线至该检测模块，该光线实质上依序经过该光栅的中心以及该聚焦光学元件的光学中心后聚焦至该检测模块的该中央感光单元的位置x_cen；

聚焦该参考光线至该检测模块以取得该参考光线的一第N扫描光谱；

取得该检测模块的一第N扫描位置其中该第N扫描位置对应该第N扫描光谱的峰值；

根据该中央感光单元的位置x_cen、该第N扫描位置该检测模块的相邻二感光单元之间的距离L_pitch以及该聚焦光学元件的焦距f，计算对应该第N扫描位置的一第N实验绕射角度以及

根据该光栅的一第N参数角度φ_N、该参考光线的波长λ_ca以及该光栅的相邻二凹槽之间的距离a，计算一第N理论绕射角度其中该第N参数角度φ_N等于在该光栅位于该第N转动位置时，波长为λ_N的一光线的入射方向及绕射方向之间的夹角的一半；

其中，于该N次调整步骤后，当该光谱仪的中心波长设定在λ_arb时，该检测模块的第i个感光单元所对应的波长λ_i为：其中，当该光谱仪的中心波长设定在λ_arb时，若入射波长为λ_arb的一量测光线至该光谱仪，该量测光线实质上依序经过该准直光学元件的光学中心、该光栅的中心以及该聚焦光学元件的光学中心后而聚焦至该检测模块的该中央感光单元位置x_cen，而为当该光谱仪的中心波长设定在λ_arb时，该量测光线的入射方向及绕射方向之间的夹角的一半，此时，该检测模块的该第i个感光单元所对应的绕射角θ(i)＝tan^-1[(i-x_cen)×L_pitch/f]+θ_arb+Δθ(i)，其中而Δθ(i)＝θ(λ_arb)_theo@i-θ(λ_arb)_exp@i，其中θ(λ_arb)_theo@i为该第i个感光单元对应的理论绕射角度，θ(λ_arb)_exp@i为该第i个感光单元对应的实验绕射角度。

2.如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，更包括根据该参考光线的波长λ_ca、该中央感光单元的位置x_cen以及该些感光单元的数量N_CCD，计算该参考光线于该检测模块上的一扫描范围，其中该第N扫描波长位于该扫描范围内。

3.如权利要求2所述的校正方法，其特征在于，以满足的最接近解λ_i为扫描范围的上下限波长，其中为当该光谱仪的中心波长设定在λ_i时，该参考光线的入射方向及绕射方向之间的夹角的一半，表示当该光谱仪的中央波长设定于λ_i，感测到最高强度的该感光单元的位置。

4.如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，更包括：

记录该些调整步骤中的该中央感光单元的位置x_cen、该些扫描位置该些实验绕射角度以及该些理论绕射角度为一参数表。

5.如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，利用二次最小平方算法取得该中央感光单元的位置x_cen及该第N扫描位置

6.一种计算机程序产品，其特征在于，包括至少一程序指令，该至少一程序指令在加载至一电子装置后，该电子装置可控制一光谱仪执行如权利要求1至5中任一项所述的光谱仪的感光单元与其波长对应关系的校正方法。