微小型化是当今科技发展的一个重要方向。本文首先介绍了微小光谱仪发展背景，国内外微小光谱仪的发展现状，总结了微小光谱仪的研究意义，分析了进行微小型化光谱仪研究的必要性。 本文以生化分析为应用目的，建立了基于交叉光路Czerny-Turner结构小型多通道光纤光谱仪的模型。对光学系统所采用的交叉光路Czerny-Turner结构进行了分析，使用AutoCAD和OSLO软件对光学系统进行了追迹和像差分析，并利用软件对光谱成像质量进行了评价，得到满足几何像差容限要求的光学结构。利用线阵CCD(电荷耦合器件)结合光学系统构建多通道、实时的光谱分析系统。 研制出小型光谱仪原理样机，对影响光谱仪分辨率的主要因素进行了探讨，并对系统的分辨率进行了理论分析。进行相关的光谱测量实验，完成了光谱仪的光谱标定及分辨率、波长精度和带宽等性能指标的测定。 光谱生化分析的理论基础就是朗伯比尔定律，分析了影响朗伯比尔定律的一些因素，以及吸收光谱与光谱带宽之间的关系。确定了吸收光谱分析实验的目的，介绍了实验仪器设备的组成，对实验系统进行了配置。实验分成两组进行：一组是测试有色液体的吸收光谱；另外一组是验证白蛋白检测的溴甲酚绿法。 对微型光谱仪的设计和制作进行了初步探索。硅光栅可以作为制作微型光谱仪的一种主要色散元件，介绍了国内外硅光栅的发展现状及其应用，尤其是在微型光谱仪中的应用。硅光栅是利用紫外光刻、各向异性腐蚀等硅微加工技术在硅片上制作的周期结构。设计了一种制作闪耀硅光栅的方法，利用体硅加工技术分别进行了(100)面硅片和(111)面硅片光栅的制作，对光栅的表面进行了测试。测试结果表明，利用腐蚀方法得到的硅的(111)晶面周期结构平整光滑。