研制了一款基于FPGA的可见光及近红外微型光谱仪，采用滨松公司MS系列CMOS图像传感器，波长探测范围340nm～1050nm，光谱分辨率约10nm，功耗低于600mW，可USB供电，通过USB2.0与PC及手机通信，积分时间5ms，扫描次数与积分时间可调。系统由CMOS图像传感器、驱动与采集、USB通信等模块组成。

MS系列包括C10822MA-01（340～750nm）与C11708MA（640～1050nm）两款，传感器含256像素、狭缝75μm×750μm、像元12.5μm×1000μm，光学结构为凸面闪耀光栅，重约9g、功耗仅30mW。硬件电路含前端信号处理（三级缓冲放大滤波：第一级跟随、第二级缓冲滤波、第三级放大滤波）、16位逐次逼近ADC AD7671（最大积分非线性误差±2.5LSB，采样率最高1MS/s）、FPGA最小系统（ALTERA EP2C5T144C8N）及USB通信（Cypress CY7C68013，配置为Slave FIFO模式）。

FPGA程序用Verilog HDL编写，分为CMOS驱动、AD缓存、USB读写三个子模块。CMOS传感器输出200kHz模拟信号、最大2.76V，放大滤波后最大5V；正常模式下ADC转换速率800kS/s。系统工作时由上位机发送16位指令码（含积分时间、扫描次数、默认/用户选择位），FPGA判断后控制传感器工作并上传数据。实验用LED台灯与532nm激光照射探头均能观测到光谱。该光谱仪能快速准确测量光谱，实时性好、功耗低、便携实用。