TWI487888B - 掃描式光柵光譜儀 - Google Patents

Description

掃描式光柵光譜儀

本揭露是有關於一種光譜儀，且特別是有關於一種掃描式光柵光譜儀。

進年來由於電子、生化、醫學、光電等各領域蓬勃發展，對各種材料的物理化學特性分析的需求日遽增加。光譜儀是物理化學分析儀器的一種，可依照其工作波長範圍區分為不同種類的光譜儀，如紫外-可見光譜儀、近紅外線光譜儀和紅外線光譜儀。紫外-可見光譜儀常用於顏色測量、水質分析以及生化檢驗等，禁紅外光光譜儀可應用於食品加工業、製藥業的製程監測，紅外光光譜儀則常用於氣體分析。光譜分析的特點包括非破壞性、具化學鑑別力、具波長變通性、靈敏度高及分析速度快。

傳統光譜儀一般是以線性偵測元件如線陣型電荷耦合元件偵測器(charged coupled device line array sensor)，光譜的波長即對應為此線性偵測元件上的相對位置，換言之，是一波長與光偵測元件位置的空間函數。

然而，線性偵測元件通常造價昂貴，特別是光譜儀中常 用的電荷耦合元件偵測器，其訊噪比不容易提升，因而需要搭配冷卻系統來降低雜訊。

掃描式光譜儀是以掃描式光柵搭配單點光偵測元件，透過將掃描式光柵轉動進行掃描，可使得單點光偵測元件在不同時間得到個別光波長的訊號從而描繪出光譜圖，換言之，是波長與光柵掃描速度的時間函數。由於不需使用造價昂貴的線陣型電荷耦合元件偵測器以及冷卻系統，因此掃描式光譜儀的成本較低，並且可具有更高的訊雜比。

然而，掃描式光譜儀存在如下缺點：一般而言，掃描式光柵的轉動頻率都被視為固定常數，一旦掃描頻率因故發生不穩定(光柵掃描轉動的頻率改變、掃描的角度範圍改變等)，如此一來會產生錯誤的光譜圖。

本揭露的一實施例的掃描式光柵光譜儀適於將一待測光轉換為光譜圖，掃描式光柵光譜儀包括一掃描式光柵、至少一參考光源、至少二光接收模組以及一處理單元。參考光源適於向掃描式光柵提供準直的參考光。光接收模組接收經掃描式光柵調製後的參考光，以分別產生多個參考訊號。處理單元擷取這些光接收模組所產生的參考訊號，並根據這些光接收模組所接收到的這些參考訊號之間的時間差校正光譜圖。

本揭露的一實施例的掃描式光柵光譜儀適於將一待測光 轉換為光譜圖，掃描式光柵光譜儀包括一掃描式光柵、至少二參考光源、至少一光接收模組以及一處理單元。參考光源適於分別向掃描式光柵提供準直且具有不同波長的多個參考光。光接收模組接收經掃描式光柵調製後的這些參考光，以產生多個參考訊號。處理單元擷取光接收模組所產生的這些參考訊號，並根據光接收模組所接收到的具有不同波長的這些參考光的這些參考訊號之間的時間差校正光譜圖。

為讓本揭露的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10‧‧‧基板

20‧‧‧絕緣層

30‧‧‧矽晶層

30’、30”‧‧‧矽晶圖案層

40、50‧‧‧光阻圖案層

100、200、300、400‧‧‧掃描式光柵光譜儀

110‧‧‧掃描式光柵

110’‧‧‧掃描式凹面光柵

112‧‧‧致動器

114‧‧‧光柵

112a‧‧‧致動單元

112b‧‧‧支持框架

120、221、222‧‧‧參考光源

130‧‧‧處理單元

140‧‧‧反射鏡組

160‧‧‧遮光殼體

A-A’、B-B’‧‧‧方向

g‧‧‧圖案

H‧‧‧貫通孔

K、K’、Z1、Z2‧‧‧區域

M‧‧‧金屬層

PD、PD1、PD2‧‧‧光接收模組

PZ‧‧‧壓電材料層

RB、RB1、RB2‧‧‧參考光

RS、RS1、RS2‧‧‧參考訊號

SB‧‧‧待測光

ST‧‧‧入射狹縫

ST’、ST’1、ST’2‧‧‧接收狹縫

SU‧‧‧光偵測單元

SP‧‧‧振動結構

△t‧‧‧時間差

圖1是本揭露的第一實施例中的掃描式光柵光譜儀的示意圖。

圖2A繪示出圖1實施例中的掃描式光柵光譜儀的掃描式光柵在轉動呈某一角度時的光路示意圖。

圖2B繪示出圖1實施例中的掃描式光柵光譜儀的掃描式光柵在轉動呈另一角度時的光路示意圖。

圖2C繪示出本揭露第一實施例中的掃描式光柵光譜儀100所偵測到的訊號強度對時間的示意圖。

圖2D繪示出由本揭露之掃描式光柵光譜儀所偵測到的待測光的訊號強度對時間的圖形。

圖2E繪示出由圖2D的訊號強度對時間的圖形轉換而成的光譜圖。

圖2F繪示出圖1實施例中的光接收模組PD1、PD2的另一種實施方式。

圖3A繪示出本揭露第一實施例中的掃描式光柵的立體示意圖。

圖3B繪示出圖3A中區域Z1的局部放大示意圖。

圖3C繪示出圖3A的掃描式光柵的上視圖。

圖3D繪示出圖3C中區域Z2的局部放大示意圖。

圖3E繪示出圖3A的掃描式光柵的側視圖。

圖4A至圖4I繪示出支持框架、光柵以及振動結構的製作步驟。

圖5A繪示出本揭露第二實施例中的掃描式光柵光譜儀的掃描式光柵在轉動呈某一角度時的光路示意圖。

圖5B繪示出圖5A實施例中的掃描式光柵光譜儀的掃描式光柵在轉動呈另一角度時的光路示意圖。

圖6繪示出本揭露第三實施例中的掃描式光柵光譜儀的示意圖。

圖7繪示出本揭露第四實施例中的掃描式光柵光譜儀的示意圖。

圖1是本揭露的第一實施例中的掃描式光柵光譜儀的示意圖，請參考圖1，在本實施例中，掃描式光柵光譜儀100適於將一待測光SB轉換為光譜圖，掃描式光柵光譜儀100包括一掃描式光柵110、至少一參考光源120、至少二光接收模組(本實施例中以二個為例)PD1、PD2以及一處理單元130。參考光源120適於向掃描式光柵110提供準直的參考光RB。光接收模組PD1、PD2接收經掃描式光柵110調製後的參考光RB，以產生參考訊號RS。處理單元130擷取光接收模組PD1、PD2所產生的參考訊號RS，並根據光接收模組PD1、PD2所接收到的參考訊號RS1、RS2之間的時間差校正光譜圖。校正的細節將於後續詳述之。

在本實施例中，掃描式光柵光譜儀100更包括一反射鏡組140，且掃描式光柵110為一反射式光柵。舉例而言，本實施例中的反射鏡組140可為具有聚光能力的凹面鏡，但本揭露不以此為限。其中，參考光RB以及待測光SB可由入射狹縫ST進入掃描式光柵光譜儀100，被反射鏡組140被準直化且反射以朝向至掃描式光柵110，再被掃描式光柵110反射至反射鏡組140後，朝向光接收模組PD1、PD2所位於的一側傳遞而能夠被偵測到。

此外，為了降低預期以外的反射光或散射光，可在掃描式光柵光譜儀100的遮光殼體160的內表面上塗佈著吸光材質，吸光材質的材料例如可以是氧氮化鉻(CrNO)，且入射狹縫ST亦可製作於氧氮化鉻薄膜上。

圖1中所繪示的各元件的配置位置與光傳遞路徑作為例示說明，本揭露不以此為限，在其他實施例中亦可具有不同的變化。

以下，為了便於理解，將在圖2A以及圖2B中省略待測光SB的光路。

圖2A繪示出圖1實施例中的掃描式光柵光譜儀的掃描式光柵在轉動呈某一角度時的光路示意圖。圖2B繪示出圖1實施例中的掃描式光柵光譜儀的掃描式光柵在轉動呈另一角度時的光路示意圖。請先參照圖1及圖2A，在本實施例中，掃描式光柵110進行往復式轉動掃描(如以A-A’方向往復轉動)，連帶使參考光RB進行往復掃描(如以B-B’方向往復掃描)，從而在不同時間點分別被光接收模組PD1或光接收模組PD2接收。

請繼續參考圖2A，參考光源120例如是具有一雷射光源，而參考光RB例如是雷射光源所提供的具有單一波長峰值的光。在圖2A中，掃描式光柵110以A-A’方向轉動至某一角度，參考光RB經過入射狹縫ST而形成點光源並朝向反射鏡組140傳遞，經掃瞄式光柵110調製後而被光接收模組PD1接收。此時光接收模組PD1將所接收到的參考光RB的訊號轉換為參考訊號RS1傳遞至處理單元130，處理單元130紀錄接收到參考光RB時的時間點以及參考光RB的強度。

接著，請參考圖2B，在圖2B中，掃描式光柵110以A’-A方向轉動至另一角度，參考光RB經掃瞄式光柵110調製後而被光 接收模組PD2接收。此時光接收模組PD2將所接收到的參考光RB的訊號轉換為參考訊號RS2傳遞至處理單元130，處理單元130紀錄接收到參考光RB時的時間點以及參考光RB的強度。

由於掃瞄式光柵110會往復地進行轉動掃描，因此參考光RB也會往復地輪流在不同時間點被光接收模組PD1、PD2接收。

圖2C繪示出本揭露第一實施例中的掃描式光柵光譜儀100所偵測到的訊號強度對時間的示意圖，請參考圖2A至圖2C，在圖2C中，實線曲線代表參考光RB被光接收模組PD1接收到的訊號隨時間的變化，虛線曲線代表參考光RB被光接收模組PD2接收到的訊號隨時間的變化，由於參考光RB往復地輪流在不同時間點被光接收模組PD1、PD2接收，因此在圖2C中會呈現實線曲線與虛線曲線的峰值隨時間推演而有交錯的圖樣產生。其中，在圖2C中的實線曲線與虛線曲線的峰值之間的時間差△t，代表參考光RB被光接收模組PD1接收後，隨著掃描式光柵110的轉動掃描，至被光接收模組PD2接收之間所需的時間。

另一方面，在本實施例中，參考光RB被光接收模組PD1接收後，隨著掃描式光柵110的轉動掃描，至被光接收模組PD2接收之間的掃描波長範圍(相關於光接收模組PD1及光接收模組PD2之間的距離)若為波長範圍△λ，則可根據波長範圍△λ以及上述時間差△t的比值計算出實際的當前掃描式光柵的轉動掃描速度△λ(t)，即：△λ(t)=△λ/△t

並且，由於參考光RB的波長已知且可以根據需求設定之，因此在實際的當前掃描式光柵的轉動掃描速度△λ(t)被計算出來後，可利用外推法進行整個波長範圍△λ進行光譜定位，即：λ_unknown =△λ(t)×t’+λ_ref 其中，λ_unknown 代表欲測量的待測光波長，λ_ref 代表所述參考光的波長，t’代表所述光接收模組所接收到的欲測量的待測光以及參考光之間的時間差。

藉此，透過光接收模組PD1、PD2以及掃描式光柵110進行如上的作動，實際的當前掃描式光柵的轉動掃描速度△λ(t)可以被精確地測量出來，因此訊號強度對時間的圖形可以準確地被定位，從而能夠依據此訊號強度對時間的圖形轉換而得到精準波長的光譜圖。

圖2D繪示出由本揭露之掃描式光柵光譜儀所偵測到的待測光的訊號強度對時間的圖形，圖2E繪示出由圖2D的訊號強度對時間的圖形轉換而成的光譜圖。

其中，由於掃描式光柵110往復地轉動掃描，因此可得到如圖2D中隨時間輪流出現的二個特徵波峰，在轉換為如圖2E的光譜圖時，其資料可取樣自圖2D中時間區間S-S’內的訊號資料，根據參考光RB的波長值並透過如上所述的外推法，可得到如圖2E所繪示的待測光SB的光譜圖。

另一方面，本揭露的掃描式光柵光譜儀100由於可以透過二個(或以上)的光接收模組PD1、PD2偵測實際的掃描式光柵 110的轉動掃描速度，因此即使掃描式光柵110的轉動掃描速度因為某些原因而加倍時，仍能夠校正為正確的光譜圖。換言之，本揭露的掃描式光柵光譜儀100即使在不同掃瞄條件下仍能夠正確反應待測光SB的特徵波長峰值，同時亦能夠以較低的成本達到良好的解析度(小於5nm)。舉例而言，透過本揭露的掃描式光柵光譜儀100，經由控制掃描式光柵110的共振頻率，可達到商用拉曼光譜的解析度(小於0.3nm)。

進一步而言，本揭露的掃描式光柵光譜儀100，可根據需求而選擇性地在掃描待測光SB時同步地校正光譜圖。如此，即使掃描式光柵110在工作時由於某些原因而使得轉動掃描速度、角度產生變化，掃描式光柵光譜儀100仍可以精確地得到正確的光譜圖。

此外，如圖1所示，在本實施例中，每一個光接收模組(PD1、PD2)可包括一接收狹縫ST’與一光偵測單元SU，參考光RB在通過接收狹縫ST’後被光偵測單元SU接收。如此，可藉由調整接收狹縫ST’的狹縫大小，從而能夠增加掃描式光柵光譜儀100的光譜解析度。

圖2F繪示出圖1實施例中的光接收模組PD1、PD2的另一種實施方式，請參照圖1以及圖2F，在圖2F中，光接收模組PD1、PD2由一個光偵測單元SU以及至少二接收狹縫ST’1、ST’2所構成，參考光RB在不同時間點通過不同的接收狹縫而被光偵測單元SU接收。換言之，圖1中的光接收模組PD1可由圖2F中的 接收狹縫ST’1搭配光偵測單元SU所實施，而圖1中的光接收模組PD2可由圖2F中的接收狹縫ST’2搭配光偵測單元SU所實施。如此，可進一步降低所使用的光偵測單元SU的數量，可減低成本與體積。

詳細而言，請再參考圖1，在本實施例中，掃描式光柵110包括一致動器112以及一光柵114，致動器112帶動光柵114進行往復式轉動掃描。其中，致動器112例如為積體電路與微機電系統(microelectromechanical system，MEMS)所構成，本揭露不以此為限。

圖3A繪示出本揭露第一實施例中的掃描式光柵的立體示意圖，圖3B繪示出圖3A中區域Z1的局部放大示意圖，圖3C繪示出圖3A的掃描式光柵的上視圖，圖3D繪示出圖3C中區域Z2的局部放大示意圖，圖3E繪示出圖3A的掃描式光柵的側視圖，請先參照圖1及圖3A，在本實施例中，致動器112包括一致動單元112a以及一支持框架112b，光柵114位於支持框架112b中的貫通孔H中，且光柵114透過振動結構SP與支持框架112b連接(如圖3B所繪示)。

其中，當致動單元112a對光柵114施力而改變光柵114相對支持框架112b的傾斜角度時，振動結構SP產生形變。藉此，可用週期性地驅動致動單元112a，從而使得光柵114產生週期性的往復振動以進行掃描。在本實施例中，光柵114被驅動而產生的傾斜角度可達9-15度，且振動頻率可達500-1KHZ。

舉例而言，請參考圖3A至圖3C，在本實施例中，致動單元112a例如為包括壓電材料層PZ以及夾置於壓電材料層PZ之間的金屬層M。壓電材料層PZ可與光柵114接觸，金屬層M例如為導電性良好的金屬(銅、金、銀等)，控制電壓可透過金屬層M而傳遞至壓電材料層PZ以改變壓電材料層PZ的狀態，從而推動光柵114而進行上述的往復式轉動掃描。其中，圖3A至圖3E中的振動結構SP等構件的形狀僅作為例示說明，本揭露不以此為限。

更詳細而言，在本實施例中，圖3A的掃描式光柵110中的支持框架112b、光柵114以及振動結構SP可以是由同一矽晶圓經蝕刻而成的結構，從而能有良好的精度。其中，對矽晶圓進行蝕刻而形成本實施例中的支持框架112b、光柵114以及振動結構SP的製作步驟將於下詳述。

圖4A至圖4I繪示出支持框架、光柵以及振動結構的製作步驟，請參照圖4A至圖4I，在本實施例中採用了絕緣體上有矽(silicon-on-insulator，SOI)的晶圓，如圖4A所繪示的基板10、絕緣層20以及矽晶層30的結構。首先，在矽晶層30遠離絕緣層20的一側塗佈光阻圖案層40(如圖4B)，其中光阻圖案層40的圖案即相關於欲製作的光柵圖案。接著，對圖4B所繪示的結構進行如曝光、電漿或化學等蝕刻手段，從而形成具有對應於光阻圖案層40的矽晶圖案層30’(如圖4C)，而後，除去光阻圖案層40(如圖4D)。其中，矽晶圖案層30’上的圖案g在剛經過蝕刻後呈現略圓 型，如圖4D中所繪示，然而本揭露不以此為限。

接著，請參考圖4E，在矽晶圖案層30’上形成光阻圖案層50，其中，光阻圖案層50位於區域K’週圍的區域K是作為預定將要形成振動結構SP的區域，而光阻圖案層50所覆蓋的區域K’則是預定將要形成光柵114的區域(如圖4E)。在對圖4E的結構進行如曝光、電漿或化學等蝕刻手段後，矽晶圖案層30’在區域K形成了矽晶圖案層30”如圖3A所繪示的振動結構SP與貫通孔H。而後，除去光阻圖案層50(如圖4G)。

接著，對圖4G中的結構利用如氫氟酸蒸汽(Vapor HF、VHF)等方式將矽晶圖案層30”從絕緣層20分離(如圖4H)，並且可在矽晶圖案層30”具有圖案g的一側進行噴濺鋁以及進行氧化鋁(Al₂ O₃ )原子層沈積(atomic layer deposition；ALD)(如圖4I)。然而，上述的製作步驟與所使用的材料僅作為例示說明，本揭露不以此為限。

圖5A繪示出本揭露第二實施例中的掃描式光柵光譜儀的掃描式光柵在轉動呈某一角度時的光路示意圖，圖5B繪示出圖5A實施例中的掃描式光柵光譜儀的掃描式光柵在轉動呈另一角度時的光路示意圖。請參照圖1、圖2A、圖2B、圖5A及圖5B，在本實施例中，與第一實施例相同或具有相同功能的構件使用相同的標號，掃描式光柵光譜儀200包括：一掃描式光柵110、至少二參考光源221、222、至少一光接收模組PD以及一處理單元130。在本實施例中，光接收模組PD的數量例如為一個，參考光源的數 量例如為二個(即參考光源221、222)。參考光源221、222適於分別向掃描式光柵提供準直且具有不同波長的參考光RB1、RB2。光接收模組接收經掃描式光柵114調製後的參考光RB1、RB2，以產生參考訊號RS1、RS2。其中，處理單元130擷取光接收模組PD所產生的參考訊號RS1、RS2，並根據光接收模組PD所接收到的對應具有不同波長的參考光RB1、RB2的這些參考訊號RS1、RS2之間的時間差校正光譜圖。其中，與第一實施例中相似，在本實施例中的光接收模組PD也可實施為包括一個光偵測單元SU以及一接收狹縫ST’，參考光RB1、RB2通過接收狹縫ST’而被光偵測單元SU接收，從而也能夠提升光譜圖的解析度，在此不再贅述。

詳細而言，掃描式光柵114進行往復式轉動掃描，使不同的參考光RB1、RB2在不同時間點分別被光接收模組PD接收，處理單元130根據光接收模組PD在不同時間點所產生的參考訊號RS1、RS2之間的時間差，算出掃描式光柵114的轉動掃描速度，並且處理單元130根據算出的轉動掃描速度校正光譜圖。

以下，為了便於理解，將在圖5A以及圖5B中省略待測光SB的光路。

舉例而言，請先參照圖5A，掃描式光柵110以A-A’方向轉動至某一角度，參考光RB1、RB2經過入射狹縫ST而形成點光源並朝向反射鏡組140傳遞。由於參考光RB1、RB2的波長不同，因此在圖2A的掃描式光柵114的旋轉掃描角度的狀態下，僅有參考光RB1經掃瞄式光柵110調製後而被光接收模組PD接收。此 時光接收模組PD將所接收到的參考光RB1的訊號轉換為參考訊號RS1傳遞至處理單元130，處理單元130紀錄接收到參考光RB1時的時間點以及參考光RB1的強度。

接著，請參考圖5B，在圖5B中，掃描式光柵110以A’-A方向轉動至另一角度，此時僅有參考光RB2經掃瞄式光柵110調製後而被光接收模組PD接收。此時光接收模組PD將所接收到的參考光RB2的訊號轉換為參考訊號RS2傳遞至處理單元130，處理單元130紀錄接收到參考光RB2時的時間點以及參考光RB2的強度。

由於參考光RB1、RB2的波長為已知，因此，與第一實施例的方式相似，在本實施例中亦可透過至少一個光接收模組PD搭配至少二個參考光源221、222，以使處理單元130計算出實際的當前掃描式光柵的轉動掃描速度△λ(t)，從而再利用如第一實施例中所述的外推法進行整個波長範圍△λ進行光譜定位，以校正待測光SB的光譜圖。

此外，圖1以及圖5A、圖5B的掃描式光柵光譜儀的光路結構亦可具有其他實施態樣。圖6繪示出本揭露第三實施例中的掃描式光柵光譜儀的示意圖，圖7繪示出本揭露第四實施例中的掃描式光柵光譜儀的示意圖，請先參照圖1及圖6，其中，圖6的掃描式光柵光譜儀300不使用如圖1實施例中的反射鏡組140，而是使用入射狹縫ST與掃描式凹面光柵110’，其中待測光SB與參考光RB在經過ST入射狹縫後，直接射向具有分光及聚焦功能 的掃描式凹面光柵110’如此，第三實施例中的掃描式光柵光譜儀300亦可具有與第一實施例中的掃描式光柵光譜儀100具有相同的功效。

並且，請參照圖5A、圖5B及圖7，圖7的掃描式光柵光譜儀400亦不使用如圖5A實施例中的反射鏡組140，而是使用入射狹縫ST與掃描式凹面光柵110’，其中待測光SB與參考光RB1、參考光RB2在經過ST入射狹縫後，直接射向具有分光及聚焦功能的掃描式凹面光柵110’。如此，第四實施例中的掃描式光柵光譜儀400亦可具有與第二實施例中的掃描式光柵光譜儀200具有相同的功效。

綜上所述，透過本揭露的掃描式光柵光譜儀，實際的當前掃描式光柵的轉動掃描速度可以被精確地測量出來，因此訊號強度對時間的圖形可以準確地被定位，從而能夠依據此訊號強度對時間的圖形轉換而得到精準波長的光譜圖。

雖然本揭露已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本揭露的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧掃描式光柵光譜儀

110‧‧‧掃描式光柵

112‧‧‧致動器

114‧‧‧光柵

120‧‧‧參考光源

130‧‧‧處理單元

140‧‧‧反射鏡組

160‧‧‧遮光殼體

A-A’、B-B’‧‧‧方向

PD1、PD2‧‧‧光接收模組

RB‧‧‧參考光

RS、RS1、RS2‧‧‧參考訊號

SB‧‧‧待測光

ST‧‧‧入射狹縫

ST’‧‧‧接收狹縫

SU‧‧‧光偵測單元

Claims (20)

1. 一種掃描式光柵光譜儀，適於將一待測光轉換為光譜圖，該掃描式光柵光譜儀包括：一掃描式光柵；至少一參考光源，適於向該掃描式光柵提供準直的參考光；至少二光接收模組，接收經該掃描式光柵調製後的該參考光，以分別產生多個參考訊號；以及一處理單元，擷取該些光接收模組所產生的該些參考訊號，並根據該些光接收模組所分別接收到的該些參考訊號之間的時間差校正該光譜圖。
2. 如申請專利範圍第1項該的掃描式光柵光譜儀，其中，該掃描式光柵進行往復式轉動掃描，使該參考光在不同時間點分別被不同的該光接收模組接收，該處理單元根據不同的該些光接收模組在不同時間點所產生的這些參考訊號之間的時間差，算出該掃描式光柵的轉動掃描速度，並且該處理單元根據算出的該轉動掃描速度校正該光譜圖。
3. 如申請專利範圍第2項該的掃描式光柵光譜儀，其中該處理單元將該光接收模組所接收到的訊號強度計算出信號強度對時間的資料，並根據該參考光的波長將信號強度對時間的資料轉換為信號強度對波長的該光譜圖，其中，該處理單元以外推法校正該光譜圖。
4. 如申請專利範圍第1項該的掃描式光柵光譜儀，其中該掃 描式光柵包括一致動器以及一光柵，該致動器帶動該光柵進行往復式轉動掃描。
5. 如申請專利範圍第4項該的掃描式光柵光譜儀，更包括一反射鏡組，且該掃描式光柵為一反射式光柵，其中該參考光以及該待測光被該反射鏡組反射至該掃描式光柵後，被該掃描式光柵反射至該反射鏡組而朝向該光接收模組所位於的一側傳遞。
6. 如申請專利範圍第4項該的掃描式光柵光譜儀，其中該致動器包括一致動單元以及一支持框架，該光柵位於該支持框架中的貫通孔中，且該光柵透過振動結構與該支持框架連接，其中，當致動單元對該光柵施力而改變該光柵相對該支持框架的傾斜角度時，該振動結構產生形變，從而進行往復式轉動掃描。
7. 如申請專利範圍第6項該的掃描式光柵光譜儀，其中該支持框架、該光柵以及該振動結構是由同一矽晶圓經蝕刻而成的結構。
8. 如申請專利範圍第1項該的掃描式光柵光譜儀，更包括：至少一個入射狹縫，配置於該參考光源與掃描式凹面光柵之間。
9. 如申請專利範圍第1項該的掃描式光柵光譜儀，其中該至少二光接收模組包括一個光偵測單元以及至少二接收狹縫，該參考光在不同時間點通過不同的該接收狹縫而被該光偵測單元接收。
10. 如申請專利範圍第1項該的掃描式光柵光譜儀，其中每一個該光接收模組包括一接收狹縫與一光偵測單元，該參考光在通過各該接收狹縫後被該光偵測單元接收。
11. 一種掃描式光柵光譜儀，適於將一待測光轉換為光譜圖，該掃描式光柵光譜儀包括：一掃描式光柵；至少二參考光源，適於分別向該掃描式光柵提供準直且具有不同波長的多個參考光；至少一光接收模組，接收經該掃描式光柵調製後的該些參考光，以分別產生多個參考訊號；以及一處理單元，擷取該光接收模組所產生的該些參考訊號，並根據該光接收模組所接收到的分別對應具有不同波長的該些參考光的該些參考訊號之間的時間差校正該光譜圖。
12. 如申請專利範圍第11項該的掃描式光柵光譜儀，其中，該掃描式光柵進行往復式轉動掃描，使不同波長的該些參考光在不同時間點分別被該光接收模組接收，該處理單元根據該光接收模組在不同時間點所產生的這些參考訊號之間的時間差，算出該掃描式光柵的轉動掃描速度，並且該處理單元根據算出的該轉動掃描速度校正該光譜圖。
13. 如申請專利範圍第12項該的掃描式光柵光譜儀，其中該處理單元將該光接收模組所接收到的訊號強度計算出信號強度對時間的資料，並根據該些參考光的波長將信號強度對時間的資料 轉換為信號強度對波長的該光譜圖，其中，該處理單元以外推法校正該光譜圖。
14. 如申請專利範圍第11項該的掃描式光柵光譜儀，其中該掃描式光柵包括一致動器以及一光柵，該致動器帶動該光柵進行往復式轉動掃描。
15. 如申請專利範圍第14項該的掃描式光柵光譜儀，更包括一反射鏡組，且該掃描式光柵為一反射式光柵，其中該參考光以及該待測光被該反射鏡組反射至該掃描式光柵後，被該掃描式光柵反射至該反射鏡組而朝向該光接收模組所位於的一側傳遞。
16. 如申請專利範圍第14項該的掃描式光柵光譜儀，其中該致動器包括一致動單元以及一支持框架，該光柵位於該支持框架中的貫通孔中，且該光柵透過振動結構與該支持框架連接，其中，當致動單元對該光柵施力而改變該光柵相對該支持框架的傾斜角度時，該振動結構產生形變，從而進行往復式轉動掃描。
17. 如申請專利範圍第16項該的掃描式光柵光譜儀，其中該支持框架、該光柵以及該振動結構是由同一矽晶圓經蝕刻而成的結構。
18. 如申請專利範圍第11項該的掃描式光柵光譜儀，更包括：至少一個入射狹縫，配置於該參考光源與掃描式凹面光柵之間。
19. 如申請專利範圍第11項該的掃描式光柵光譜儀，其中該 光接收模組包括一個光偵測單元以及一接收狹縫，該參考光通過該接收狹縫而被該光偵測單元接收。
20. 如申請專利範圍第11項該的掃描式光柵光譜儀，其中該參考光源為提供單色波長光的雷射光源。