光譜儀因為其需要精密光學元件組裝及繁瑣的校正程序造成市面上的光譜儀器仍然具有價格昂貴、體積龐大等缺點。晶片型光譜晶片結構包含光學接收狹縫、凹面光柵、高反射率膜鏡面，製作好的硬體設備經過校正系統後，才可以量測出最接近實際值的光譜參數，並且利用蛋白質標準液建立一個反射率對濃度的關係曲線，透過特定波長的吸收峰變化求得未知的蛋白質濃度。
研究中利用八道不同波長之單膜光纖雷射(406 nm、520 nm、635 nm、642 nm、670 nm、785 nm、850 nm、980 nm)進行繞射效率、半高全寬斑點大小及光譜解析度之量測，實取到即時影像透過演算法分析，經過瑞利準則(Rayleigh’s criterion)驗證平均光譜解析度優於3~5nm。
波長校正的目的為將光譜儀內部接收器量測到的像素值與像素位置轉換為一般光譜波長單位，奈米(nm)，以及校準光譜精度。研究中使用八道特定波長單膜光纖雷射進行波長校正，由於雷射光為波長精度高的光源，利用雷射光的線光譜特性，可精準得知線光譜中心波長位置，並進行波長校正。
進行完組裝校正步驟之後，透過六種不同濃度(0 mg/dl、15 mg/dl、30 mg/dl、100 mg/dl、300 mg/dl、1000 mg/dl)的蛋白質標準液滴定於試紙靜待反應時間過後利用白光LED量測反射光譜，紀錄其光譜變化並祛除重線性差的參考訊號，歸納有效光譜訊號對白色區塊作反射率量測發現不同濃度變化反應在波長623.75nm處的吸收峰利用此數值建立檢量線，爾後當有未知濃度蛋白質取得其光譜後能夠反求正確濃度。並同時與市售微型光譜儀Ocean optics HR4000做量測準確率比較。

A conventional spectrometer consists of a sophisticated arrangement of optical components and is difficult to assemble.The micro-spectrometer can perform spectrum measurement more precisely through calibration. And use the protein liquid to establish a reflectivity versus concentration curve that unknown concentration of protein is determined by the change of absorption peak at a specific wavelength.
In our research use multi-channel fiber coupled laser source(406 nm、520 nm、635 nm、642 nm、670 nm、785 nm、850 nm、980 nm) to verify spectrum resolution and complete wavelength calibration in real-time image. After the Rayleigh criterion to verify average spectral resolution better than 3 ~ 5nm.
The characteristics of specific wavelength laser are highly vertical-aligned and narrow beam spectrum that applied to calibrate wavelength position. The purpose of wavelength calibration is to convert the pixel values measured by the image sensor receiver of the spectrometer to wavelengths values.
After the above calibration is completed that we can start to measure different concentrations (0 mg/dl、15 mg/dl、30 mg/dl、100 mg/dl、300 mg/dl、1000 mg/dl) of protein liquid then observed the reaction of spectrum on urine strips. The relationship of the spectrum in the detection area and the standard white area, called reflectivity. Where obvious changes occur are called absorption peak at 623.75nm.We can establish a reflectivity versus concentration table called R-C table, calculate the unknown concentration by micro-spectrometer. Finally, we compare performance with Ocean optics HR4000.

[1] 駱思齊，「摩爾弗蝶鱗片的結構性顏色技術開發」，碩士論文，國立交通大學機械工程系所(2012)。
[2] “PHYS210 - Optics for Orthoptics II - Material 2007, ”
http://hep.ph.liv.ac.uk/~rinnert/phys210/material_2007.html
[3] E. Hecht, Optics 4th Ed, Addison Wesley, San Francisco, p. 478 (2002) 。
[4] “items/fiber/laser channel/attenuator”
https://www.thorlabs.com/index.cfm
[5] “東耀二項尿液試紙 (2A) 08U030說明書”
http://www.askbiotech.com.tw/product.php?p_id=33
[6] 陳建安，「基於以白光LED之葡萄糖試紙反射光譜與濃度關係之研究」，碩士論文，國立臺灣科技大學自動控制研究所(2012)。
[7] “速帝尿液檢測試紙說明書”
www.fda.gov.tw/MLMS/ShowFile.aspx?LicId=56026288&Seq=001&Type=9
[8] K. Li, G. Y. Li, F. Xiao, F. Lu, Z. H. Wang and A. S. Xu, “Unidirectionally Optical Coupling from Free Space into Silicon Waveguide With Wide Flat-top Angular Efficiency,” Optics Express, Vol. 20, No. 17, pp. 18545-18554 (2012)。
[9] P. Getreuer, “A Survey of Gaussian Convolution Algorithms,” Image Processing On Line, pp. 286-310 (2013)。
[10] 林曾進，「台灣一等一級水準網測量殘留之系統誤差研究」，國立台灣大學(2005)。
[11] 魏夢麗、呂秀英，「決定係數(R square)在迴歸分析中的解釋及正確使用」，科學農業，第47期，第11-12頁。
[12] 劉昭廷，「波段300-1000nm光譜儀校正程序之開發」，碩士論文，國立臺灣科技大學自動控制研究所(2016)。