拉曼光譜分析技術(shù)是一種能夠提供分子指紋信息的強(qiáng)大化學(xué)分析技術(shù),，通常被用于研究物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu),、檢測化學(xué)混合物的濃度以及識別某些特定分子等方面,。由于具有無破壞性,、無需樣品準(zhǔn)備處理、檢測快速,、精確以及近年來便攜式拉曼光譜體系的出現(xiàn),，拉曼光譜分析技術(shù)已經(jīng)真正變成了一種為大眾廣泛接受的實(shí)用分析技術(shù)。

便攜式拉曼光譜儀主要由三大部分組成,，即用于激發(fā)拉曼信號的小型半導(dǎo)體激光器,，用于傳導(dǎo)激發(fā)光并收集拉曼信號的拉曼探頭以及小型化的光譜分光系統(tǒng)。這幾部分的配制直接決定了便攜式拉曼光譜儀的性能,。

1,、激發(fā)光源

　　拉曼效應(yīng)的產(chǎn)生需要一定頻率的光進(jìn)行激發(fā)。最初，采用汞弧燈作為激發(fā)光源,。但由于拉曼光強(qiáng)較激發(fā)光小  6~7 個數(shù)量級,，拉曼信號很微弱，從而限制了后期的光譜檢測以及相關(guān)應(yīng)用,。因此,，在拉曼效應(yīng)被發(fā)現(xiàn)后的 30 多年，并未得到廣泛應(yīng)用,。20 世紀(jì)  60 年代,，激光器的發(fā)明解決了拉曼激發(fā)光源的問題，拉曼光譜儀得到了快速的發(fā)展,。

　　為了得到更好的拉曼光譜,，光譜儀往往采用窄線寬的單色激光作為激發(fā)光源。實(shí)驗(yàn)室用拉曼光譜儀所用激光器普遍占地較大,，不利于小型化,、現(xiàn)場化。合適的激光器應(yīng)滿足幾個條件：體積小,、能量高足以激發(fā)出拉曼光,，線寬小且輸出穩(wěn)定。目前,，商業(yè)化的便攜式拉曼光譜儀普遍采用波長為 532 nm 或 785 nm 的小型固態(tài)半導(dǎo)體激光器,。


2、拉曼光纖探頭

　　拉曼探頭包含激光傳導(dǎo)聚焦,、拉曼光收集以及濾波作用,。激光器輸出的激光由光纖導(dǎo)入并聚焦，使之作用于樣品,。這樣可以得到足夠的光能量,，激發(fā)出拉曼信號。收集拉曼信號,，濾去瑞利散射,，并將其導(dǎo)入后端光譜儀。

　　總體來說,，拉曼探頭需要滿足下列要求：

　　1) 激光窄帶濾波,，使得激光線寬??；

　　2) 激光聚焦，光斑小,，使輸入功率盡量低,，功率密度足夠高；

　　3) 對拉曼信號收集效率高；

　　4) 對瑞利信號阻擋,；

　　5) 結(jié)構(gòu)簡單,，緊湊。

　　比較常見的探頭設(shè)計(jì)為直角光路,，激光發(fā)射與收集部分共路,，這樣可以收集到激發(fā)點(diǎn)的信號。并且直角光路可以使輸入輸出光纖在同一端,。在聚焦一端,，往往引進(jìn)金屬長筒，便于探入液體或比較深的物質(zhì)進(jìn)行鑒定,。

3,、小型化光譜儀

　　光譜儀主要包括入射狹縫、分光系統(tǒng),、接收系統(tǒng)等,。經(jīng)狹縫的拉曼信號，進(jìn)入分光系統(tǒng),，分光元件通常為棱鏡或光柵,，一般采用車爾尼特納(C-T)分光光路結(jié)構(gòu)?？臻g分開的光譜信號由線陣或面陣 CCD 接收,，經(jīng)處理后傳遞給計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲、顯示及分析,。