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拉曼光谱反映了分子的特征结构,广泛应用于各种分子物质的鉴别。拉曼散射光的强度很弱,一般只有激发光的10-6到10-12倍。随着SERS技术以及SHINERS技术的出现及发展,拉曼光谱信号强度得到显著增强。以此项技术为基础,便携式拉曼光谱仪将在危险品检测、药物检测、质量控制等领域中得到广泛应用。本文结合SERS及SHINERS技术,并根据拉曼光谱特点设计了便携式拉曼光谱仪主控系统。该系统包括CCD采集单元、激光光源单元及基于FPGA的主控单元。本文实现了近红外增强型低噪声面阵CCD驱动方案以及窄线宽激光器驱动方案,并完成了基于FPGA的主控系统,包括CCD的时序设计及基于NIOS的控制程序设计。本文设计并完成了稳定输出的窄线宽激光光源及低噪声高动态范围CCD光谱采集系统。1.设计并完成一种基于LML-785.0BF-22激光二极管的拉曼光谱仪激发光源,实现了激光器相关驱动电路及控制程序设计,得到近红外窄线宽高功率稳定输出的激光光源。2.设计并实现一种基于滨松公司近红外增强型面阵CCDS11510-1106作为光谱仪感光器件的光谱采集系统的硬件电路设计及时序驱动,提出一种通过控制时序驱动使面阵CCD工作在4binning模式,从而得到低噪声高动态范围的面阵CCD采集系统。最后实验结果表明,该CCD使用4binning模式能够得到精度为16bit、动态范围高达28,000、信噪比800：1、最长积分时间400S的高精度面阵CCD光谱采集系统。3.基于已实现的激光光源单元及CCD单元,设计并实现一种基于FPGA的拉曼光谱仪控制方案,并通过USB2.0模块将数据传输至上位机。该拉曼光谱仪整机系统经过调试及实验,能够稳定的对拉曼光谱信号进行测量,并拥有高动态范围及信噪比,同时体积小,操作简单,适用于现场检测、药品检测、现场非接触式取证分析等领域。论文最后对全文工作进行总结并对有待改进的地方提出展望。