隨著物理學的發展，光學儀器技術也在不斷地發展。從最早的放大鏡、望遠鏡發展至今，光學儀器已經廣泛應用于各種科研、農業、工業等領域。光學儀器具備無損檢測、便捷、快速、靈敏等特性，同時其檢測數據與植物生理、植物表型的密切相關性。因此用于檢測葉綠素熒光、環境光照、植物反射光、透射光等的光學儀器則大量用于生物學、生態學、農學、林學等學科的科研和生產檢測。
本文介紹的SpectraPen/PolyPen系列手持式光譜儀基于多/高光譜檢測技術，專門針對植物/藻類生理生態與表型研究、環境光測量、光源檢測等進行的開發。儀器輕便小巧而功能強大。內置GPS，便于野外調查工作。可充電鋰電池能夠支持48小時連續測量。SpectraPen/PolyPen系列手持式光譜儀是集便攜性與數據準確性為一體的科研儀器，在國際國內都有大量的科研應用。
SpectraPen/PolyPen系列手持式光譜儀包含多種型號，應用于不同的科研需求和樣品類型，詳見下表：
| 儀器型號 | 技術原理 | 檢測對象 | 檢測探頭 | 主要功能 | 科研用途 |
| SpectraPen SP110 | 高光譜技術 | 包括植物、光源等幾乎所有樣品 | 光纖探頭 | 環境光、反射光、吸收率、透射率等高光譜曲線圖 | 環境光質分析、光源檢測、顏色鑒定、植物光譜測量等 |
| SpectraPen LM510 | 高光譜技術 | 自然光、人工光源 | 余弦校正器 | 照度（Lux）、PAR光合有效輻射（μmol.m-2.s-1）、輻照度（W?m-2）、光強高光譜曲線圖、CIE彩色坐標、色溫 | 環境光質分析、光源檢測、光質組成與光強對植物的影響等 |
| SpectraPen mini | 高光譜技術 | 自然光、人工光源 | 余弦校正器，通過APP操作 | 照度（Lux）、PAR光合有效輻射（μmol.m-2.s-1）、輻照度（W?m-2）、光強高光譜曲線圖 | 環境光質分析、光源檢測、光質組成與光強對植物的影響等 |
| PolyPen RP410 | 高光譜技術 | 葉片、花朵等植物樣品 | 葉夾式光纖探頭，內置光源 | 反射光譜曲線圖，NDVI、PRI、NPQI、NPCI、SR等十幾項植被指數 | 植物脅迫響應、色素組成變化、氮素含量變化、遙感數據地面校準等 |
| PolyPen Aqua PA210 | 高光譜技術 | 化學溶液，細胞/微藻懸液等 | 比色杯，內置光源 | 透射率和吸收率高光譜曲線圖，OD光密度 | 溶液/懸液的顏色鑒定、綠藻、藍藻、酵母等微生物培養的生長監測、色素組成分析等 |
| PlantPen |
多光譜技術 | 葉片，麥穗等 | 葉夾式光纖探頭，內置光源 | NDVI歸一化植被指數或PRI光化學反射指數 | 葉綠素含量快速檢測、植物光合研究、早期脅迫檢測、氮素利用效率研等 |
| N–Pen | 多光譜技術 | 葉片，麥穗等 | 葉夾式光纖探頭，內置光源 | NDGI歸一化綠度指數，基于NDGI校準后的氮含量百分比 | 葉氮含量快速檢測、植物營養與脅迫分析等 |
