微区光谱是一种对样品进行μm量级空间分辨的光谱测量方法。一般来说，光谱测量系统的空间分辨能力决定于系统中光斑的大小。对于使用自由光路的光谱测量系统，其光斑约在cm量级，例如大型分光光度计；对于使用光纤的光谱测量系统，其光斑约在mm量级，例如基于光纤光谱仪的反射率光谱测量系统。在微纳光子学领域中，为了研究微观样品的光谱性能，经常需要将光谱测量系统的空间分辨率提高至μm量级。而做到这一点的难度在于，必须将光斑缩小约百倍，同时将系统的灵敏度提高约百倍。

为了实现μm量级的空间分辨，微区光谱的测量通常基于显微镜展开。为了理解微区光谱的实现方法，这里对显微镜中一些重要的平面展开讨论。显微镜中存在着一组重要的共轭面，包括了样品平面、视场光阑平面和图像平面。这三个共轭面的作用分别如下：
      样品平面——一般来说显微镜的物镜具有固定的工作距离，处于工作距离上的平面即样品平面，只有当样品处于样品平面时，显微镜才能成清晰的图像；
      视场光阑平面——视场光阑平面处于显微镜的入射光路，在此位置上会加载一个孔径可调的光阑，以控制照射到样品上的光斑大小；
      图像平面——图像平面处于显微镜的出射光路，在此位置上的CCD相机用于图像的实时采集。
      这三个共轭面之间互为共轭关系，即三个平面之上的图像会同时清晰。在这组共轭面上的图像具有固定的放大比率，这个比率主要受物镜放大倍率的影响。考虑最简单的情况，忽略系统中其他光学镜片的影响，视场光阑平面的图像大小等于样品平面的图像大小乘上物镜的放大倍数，视场光阑平面的图像大小则等于图像平面的图像大小，即视场光阑平面和图像平面的像都是样品平面物体的放大实像。以100倍物镜为例，样品表面尺寸为1μm的区域，对应着视场光阑平面和图像平面上尺寸为100 μm的区域。反过来，这意味着只需要在视场光阑位置放置一个较大孔径的光阑，同时在图像平面加载一根较大芯径的光纤，即可获得样品平面微区的光谱信息。一般来说，会使用较大的视场光阑以实现样品平面全视场的照明，而使用一根光纤实现较高空间分辨的光谱收集。
      由于显微镜中入射光路和出射光路通过分束器分离成了两个独立的光路，因此可以实现一种特殊的微区光谱测量方案。如图3所示，紫色光路代表了入射光线，绿色光路代表了出射光线。通过调节入射光路中视场光阑的位置和出射光路中光纤的位置，就可以实现样品上入射光斑与出射光斑的分离。这种特殊的方案可用于表面波或波导等领域的光谱研究。

显微角分辨光谱仪工作原理：

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结构色纤维的角分辨反射光谱

银衬底上排布的单层PS球图谱

对比实验和理论计算（RCWA方法）结果可以看出，ARM（显微角分辨光谱系统）可以获取比较完美的光子晶体能带信息。 测试中，通过加载偏振片分离了P波与S波。