从光谱1.0到光谱4.0，海洋光学光谱仪变迁历程——寻找光谱仪器“创新的力量”系列约稿

       没有仪器创新，就没有科研引擎。无论科研还是产业，科学仪器创新都是第一步。要用别人没有的工具去做事情，那么你不仅学会如何使用工具，还会学会如何创新工具。

科学仪器的研发过程就是创造仪器的过程，而创新最终要解决客户的问题，实现产业化，真正推动社会的进步。我们的理念就是”从客户中来，到客户中去”。 海洋光学的第一款产品：海水pH值传感器，就是为了满足海水在线、实时监控的需求，因为现有仪器无法实时取样，所以又研发出便携式的光纤光谱仪。现在中国鼓励创新，在很多行业中出现的诸多亟待解决的问题都是我们创新的源泉。

海洋光学的光谱仪变迁历程也是微型光谱仪的发展历程。三十年来，海洋光学的光谱创新经历了4个阶段，即从光谱1.0到光谱4.0。

光谱1.0：从海中来，开启微型光谱仪时代

一个新兴的科研项目，带来了一个时代的创新。从Mike Morris在实验室中制造出海洋光学的第一台光谱仪那天起，整个光谱开始了一个新的篇章——光谱探测：不再需要操作半间房屋大小的设备。

手掌大小的尺寸，为应用场景提供了无限的灵活性；快速且无需扫描的检测方式，使在线、实时监测不再遥不可及。海洋光学凭借设备的优异性能，自然而然的为客户肢解那些曾经很棘手的困难。随着应用的积累越发厚实，海洋光学终于迎来了创新的井喷——S1000、S2000等，一个个新的产品应运而生；材料科学、分析化学、光电子，各行各业所需要的检测设备，以及光源，光纤等附件的需求一个个提出，又一个个被满足。

自此，微型光谱仪1.0时代应运而生，“创新”是这个时代的主题，有一个统计，海洋光学平均每1.35周，就会有一款新产品问世。

光谱2.0：走向世界，光纤光谱仪的广泛应用

随着应用和行业的不断扩展与深入，我们发现，尽管行业要求千变万化，但大家对光谱仪的需求却极为相似。此时出现了两个矛盾的需求，“灵活定制”和“固定型号”。“固定型号”是希望光谱仪无论在何时何地都可以即插即用，并保持协议统一；而“灵活定制”则是希望光谱仪可以针对不同应用场景进行区别配置。

经过对光谱仪生产技术的提炼，海洋光学满足了这两个矛盾的需求——“USB”系列光谱仪，在同一个光学平台上实现多种配置。可以根据需求选择不同的探测器，从而选择覆盖波段的范围；同时可以调整光栅与狭缝的型号从而控制覆盖范围的大小以及分辨率的高低。虽然配置不同，但同一型号的设备使用相同的电气和软件接口，能够迅速完成系统的配置和使用。

凭借USB2000灵活的配置，固定的型号，以及深入技术的knowhow掌握，USB2000系列正式开始走向工业化领域，在过去二十年中助力各行各业智能化升级。比如在LED行业，USB2000集成在大量的LED生产线上，进行快速的分拣和质量监控，为十几年前中国的LED产业腾飞提供助力。同时，环保、半导体等行业中，都出现了光谱仪的身影，为制造业升级提供帮助。

自此，微型光谱仪2.0时代开始，“通用”是这个时代的主题，有一个统计，海洋光学累计生产了超过20万台USB2000。

光谱3.0：走向深空，光谱仪走进高端科研

作为科研仪器的重要组成部分，海洋光学一直在不停的追求和探索，保持更宽的视角和更清晰的视野，因此海洋光学一直走在性能突破的前沿。

更高的分辨率、更低的探测限、更低的噪声水平、更宽的光谱范围、超小的体积已经成为了海洋光学创新的主基调。HR高分辨光谱仪系列、Maya系列高灵敏度光谱仪、QE系列制冷科研级光谱仪、NIRQuest系列近红外光谱仪和ST系列超微型光谱仪的先后问世也标志着这个时代的开始。更丰富的配件和附件选择，也给研究学者们创造科研工具提供了便利。

随着更多更高性能光谱仪的涌现，海洋光学也开始了更多更深入的探索。海洋光学已然走向太空，例如“Alice”月球探水计划以及“好奇号”火星车项目，我们也曾踏入深海，参与“可燃冰”探测。随着时间积累，微型光谱仪的身影出现在了越来越多的科研项目中。

自此，微型光谱仪3.0时代开始，“性能”是这一代创新的代名词。有数据显示，90%以上的科研和综合类高校和研究所，都有海洋光学光谱仪的身影。

光谱4.0：深入行业，进入智能化、精细化

随着近些年制造业工业化和智能化的转型，以及人们对更高质量、高品质产品的追求，海洋光学的设备也面临新的挑战——更稳定的设备、更丰富的使用环境、更快和更具规模的生产能力。

在早期的微型光谱仪的生产中，由于丰富的配置和型号，在生产过程中非常依赖熟练技术工人来进行调试。面对这个困境，海洋光学突破性的推出了Flame光学平台，引入了机器人生产线，将光谱仪的生产带入了机械化的进程，降低了对人工的依赖，提升了产品一致性，这也使下游行业的产品品质提升了一个台阶。

同时，海洋光学推出了X-platform，将以太网、Wifi、蓝牙技术、板载运算和光谱仪结合起来，让光谱仪可以工作在更复杂的位置，同时为分布式计算和测量提供了探索的基础平台。

自此，微型光谱仪4.0时代开始，“智能”是这一代创新的标题。有数据显示，Flame光谱仪让光谱仪的峰值生产效率和一致性提升了5倍有余。

写在最后

这四个阶段，每个都是新的理念，这对整个行业来说，不仅是技术的提升，也是时代赋予的应用内涵。随着每个阶段的变化，光谱仪逐步走向更小型、更快速、更高灵敏度、更高分辨率的方向，以更强大的性能赋能每个阶段的时代创新。

回顾一路走来的历程，不难发现我们的成功不仅仅是建立在技术上的创新，而是由于海洋光学一直保持理念上的创新。直到现在，我们在4.0基础上仍旧持续不断的进行新技术、新方法和新应用的探索。今年，连续推出的多款新设备——通用型SR2、高分辨型HR2和新一代超微型ST，为客户带来了更快的采样速度、更高的动态范围和全新的探测器，为行业带来了新鲜的血液。创新从不停止，着眼未来光谱5.0时代，我们已经进入研发阶段，将会带来哪些创新变化，如何进行行业革新，请业界和我们一起拭目以待。

（作者：海洋光学市场部经理 张昊翔）