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一个世纪以前光谱技术已有了它的雏形，并作出了至今仍光辉闪耀的成就。一个世纪以来，光谱技术有了长足的发展。量子力学的建立为光谱学奠定了理论基础。研究对象扩展到各种物质层次和物态：从离子、原子、分子到凝聚态，从气态、液态、固态到等离子体，从遥远的天体到显微镜下的DNA。
在光谱分析方法上也已多样化，除了发射、吸收、反射、荧光、散射光谱方法外，还有偏振、旋光、光声、光热、光导等光谱方法，以及微分光谱、调制光谱、付利叶变换、哈特玛变换光谱、干涉分光计、相关光谱仪方法等。在光谱仪器方面（即硬件），扩展了波段，长波方面与毫米波相连；而短波与软射线（100 埃）相连。提高了光谱分辨率、灵敏度（ppm,ppb）、高精确度、高重复性、稳定性。
但是，绝大部分各种光谱仪器局限于试验室内，将采来的样品（有时要经过预处理）放在仪器的样品室内进行测量分析。这些光谱仪器很难到现场（生产线、试验场和自然环境）去工作，主要原因之一是设备庞大笨重。这使得各种光谱技术未能在诸如石油化工、高分子、药物、食品、化妆品、半导体等产业部门充分发挥作用。在上述的所有工业部门都是通过使用各种传感仪器经过测量来监控生产流程。但目前能在线进行的监控（测量与控制）项目仅限于温度、压力和流量等。而对诸如发酵、蒸馏、合成、聚合、烘烤和清洗（包括腐蚀）等加工过程中的化学成分和结构的测控却是很不得力的。在这些工艺流程中，成分和结构与物性的测控却直接影响到成品的产率和质量，最终影响企业的经济效益，但目前这类测量大都是取最终产品或现场中间采样，然后拿到实验室中进行测量分析，取得结果后反馈到生产中去。因而导致如下的局限性：
（1）、不及时。生产现场和测量分析异地进行，运送占去大量时间，采样、制备样品又消耗不少时间。结果很难及时指导（控制）生产过程，只能事后间接地起作用，做不到当时当地或在线。 （2）、不准确。采样和最终产物不能完全真实地反映生产工艺过程中的实际情况。
（3）、不可能。在许多情况下，是不可能或不允许采样的，有时采样将导致流程的改变或产品（样品）的破坏。 总之，传统光谱技术急待改革，以适应日益增长的需求。
1 光谱技术正在经历一场革命性大转变──从实验室走向现场 （生产线、试验场和自然环境）
近年来，光学和电子学材料器件和技术的发展，为传统光谱技术的革命提供了机遇。准备了物质技术基础，大致有以下几个方面：
（1）、光源：小型高效率半导体激光器、半导体二极管泵浦固体激光器。
（2）、单色器：全息光栅、平象场小型光谱仪。
（3）、光学零部件：光纤、窄带光学滤波器、共焦扫描显微镜。
（4）、接收器：光二级管、CCD接收器（一维、二维阵列）
（5）、计算机和软件：大规模集成电路、微机、笔记本便携式计算机(液晶显示、激光打印)、光谱分析专用软件。 以上的技术进步综合起来，使得光谱仪器性能明显提高，体积大大减小，价格大大降低。已可方便地用于生产流程、实验场和自然环境，并可直接监测加工过程中化学成分、结构和性能的瞬时变化，进而可对加工过程进行闭环控制。
过去用到现场的光谱仪器也是有的：一类是在大型移动平台（车载、机载、舰载、天际平台）上的大型光谱仪器，一类是简化低档的设备。现场光谱技术完全改变了这种局面。 各种光谱技术均向现场使用方向发展，并有以下八大优点：
（1）、可快速（数秒内）取得定量数据；
（2）、无需专门制作样品，可就地或对原物或在工艺过程中进行实时检测；
（3）、对待测物状态无选择，适应性强，可以对反应釜、管道中的流体、强散射的粉末、污渍、土壤和活的生物样品等进行检测；
（4）、仍有足够分辨率，待测物的光谱如同 “指纹”；
（5）、可遥测。利用光纤传感（可达百米以上），可用于放射性和化学污染或其他的危险的恶劣环境监控；
（6）、可用于高温、高压或强的电磁场场合；
（7）、可作成像光谱。利用二维CCD作接受器与多束光纤传感器，既成像又作光谱分析；
（8）、可同时多路检测，用于分散型控制系统；
2 现场光谱技术的技术特征 现场光谱技术的应用对象与传统光谱技术的应用对象不同，这也就决定了它具有自己新的技术特征。
2.1 协调性 现场光谱技术以直接服务生产现场为宗旨，不干扰生产流程，测量必须与生产流程协调，形成一个闭环控制。进一步实现生产、测量、控制相融合，形成一个有机的整体，即智能型生产。
2.2 综合性 现场在空间形式上的多样性，生产工艺条件的多变性，测量对象的流动性、进行性、复杂性（干扰性）、原始性（未作分离等预处理），因此仅仅将传统的原理、方法和仪器从实验室简单地搬到现场是不能解决问题的。要求从事这种技术的人员具有很强的适应多变、复杂情况的应变能力。这需要知识面宽、技术面宽，需要软件（广义的）和硬件相结合的复合型人才。仪器工厂只能规模生产定型的通用仪器，而用于现场还需灵活运用，进一步做大量工作，才能取得满意的效果。 |
