设计实现了基于同轴转臂的角分辨光谱测量系统, 适用于对表面等离激元结构进行角分辨镜面反射光谱表征。以激发转臂与收集转臂绕样品台表面回转实现定向入射与收集; 利用标准圆棒约束两转臂回转轴承同心, 并允许转臂与电动转盘径向相对移动以保证两转臂沿同轴转动, 进而确保角分辨光谱的角度信息准确; 利用反向传播神经网络算法对光栅分光光谱仪进行标定, 确保光谱信息准确。系统可分辨高度角范围为7.9°~89°, 最小角度分辨率为0.1°。通过该系统对金表面一维周期光栅、金表面二维周期纳米结构等样品在不同介质环境、不同高度角与不同方位角下进行镜面反射谱采集实验, 完成了对上述表面等离激元结构可靠的角分辨光谱表征。