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本发明提供一种多模光纤结合深度学习网络替代传统光谱仪的系统及方法，系统包括单频纳米激光生成器、多模光纤、红外单色相机以及数据处理器；数据处理器包括采集模块、处理模块和分析模块。本发明通过对多模光纤传输得到的干涉散斑的采集，结合神经网络图像分类对数据进行处理，采用的深度学习算法逐层自动进行特征学习和提取，达到了光谱仪的分光效果，从而提供了一种使用低成本多模光纤组成的结构简单便携、测量准确高效的光谱仪替代方案；以及在大数据处理平台下低资源成本、低耗时、高准确率的光谱分析方法和替代系统。