随着我国经济的迅速发展,人们的生活水平得到了很大的提高,对于食品的营养、保健及安全给予了越来越多的关注。近几年来,三聚氰胺、染色馒头、地沟油,塑化剂、毒奶粉等食品卫生安全事件层出不穷,食品安全问题受到了全社会的关注,食品安全检测技术成为当前社会广泛研究及应用的热门课题。近红外光谱分析技术具备快速、成本低、无损测量等诸多优势,结合化学计量法以及计算机技术,用其对食品成分含量进行现场检测是目前值得探讨的新型食品安全检测手段。近红外光谱分析仪器基于分光方式的不同可以分为很多种类,其中新型分光元件AOTF因其光谱特性稳定,光谱电控选择灵活、快速、无需运动等特点在近年来得到广泛的发展与应用。论文首先概述了近红外光谱分析技术及相关仪器研制进展,并对AOTF器件的工作原理和应用特点进行简要介绍;基于此提出AOTF分光方式的近红外光谱分析系统设计方案,对涉及的各个组成模块进行具体分析及介绍;然后完成了研制的近红外光谱分析系统样机的光谱定标及性能测试,并利用系统进行了食品安全检测领域的探索性应用试验,主要针对牛奶中主量成分脂肪进行了光谱采集分析与处理,建立了相关模型并进行评价。设计中基于声光可调谐滤波器的分光原理,提出了利用给AOTF晶体施加方波调制射频信号来对探测器的输出信号进行调制,进而使用锁相放大相关解调技术来提取目标信号的方法,电调制机制及锁相放大技术的利用有效提高系统信噪比;双光路双探测器的设计补偿光源不稳定以及光程中光反射等引起的光干扰带来的误差,使得获取透射光谱数据更为准确可靠;系统样机性能测试以及应用实验结果表明该种设计方案的近红外光谱分析系统的可行性与可靠性,可用于液态样品的透射近红外光谱采集分析。以上研究工作可为基于AOTF分光方式的近红外光谱分析系统在食品安全领域的研究工作提供技术参考。