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激發光源

現有的手持式拉曼光譜儀，基本都采用激光作為激發光源，激光波長的選擇從紫外、可見到近紅外均有，常見的有532nm、785nm。激光波長的選擇會zui終影響拉曼光譜儀的靈敏度以及空間分辨率。

光學系統

根據手持式拉曼光譜儀的設計，該部分可以是一個成熟的拉曼探頭，也可以是自己搭建的由濾光片、二向色鏡等光學元件組成的光學系統。光學元件的選擇以及光路設計都將影響到手持式拉曼光譜儀的靈敏度。

分光儀

根據分光形式的不同，手持式拉曼光譜儀可以分為以下三種類型：

1、 濾光片型拉曼光譜儀，這種類型的拉曼光譜儀只有很狹窄的光譜段進入探測器，這就意味著絕大部分拉曼散射光會被浪費掉。

2、 分光儀型拉曼光譜儀，通過衍射光柵分光，將衍射光聚焦在光譜儀的輸出面上，許多集成式的拉曼光譜儀會直接使用成熟的小型光譜儀來起到分光的作用。

3、 邁克爾遜干涉儀型拉曼光譜儀。來自試樣的拉曼散射光通過干涉儀進入探測器，獲得干涉圖譜，隨后進行傅里葉變換得到拉曼光譜。

探測器

手持式拉曼光譜儀一般選用CCD作為探測器，CCD探測器是一種硅基多通道陣列探測器，可以探測紫外、可見和近紅外光。因為它是高感光度半導體器件，適合分析微弱的拉曼信號，再加之CCD探測器允許進行多通道操作，可以在一次采集中探測到整段光譜，所以很適合用來檢測拉曼信號。

計算機處理系統

除了儀器控制與數據采集外，豐富的樣品數據庫與的分析算法是目前拉曼光譜儀配套軟件關注的重點。

目前手持式拉曼光譜儀有專門用于科研的大型儀器，也有用于快速檢測的手持儀器，隨著拉曼散射表面增強技術的成功開發和應用，拉曼光譜儀將向便攜、手持的方向不斷發展。