表面增强拉曼散射(SERS)是一种异常的表面光学现象,它能将吸附在粗糙化表面的分子的拉曼信号增强约百万倍,在纳米结构上增强的比百万倍还大。因为增强的效果及拉曼光谱为指纹光谱原因,SERS有望成为单分子检测的重要工具,在探测器方面和分子检测方面有着巨大的潜力。在很多方面SERS已经是一个成熟的论题,成为许多文献的研究内容,但是由于它是一种复杂的现象,不论在理论还是在其它方面仍然存在很多有待认识的基本科学问题。 本文对拉曼光谱的原理包括经典理论和量子理论做了详细的介绍,讨论了金属金、银、铜的光学常数:折射率和介电常数,以纳米量级矩形金属光栅为模型模拟真实的粗糙化表面,研究了表面增强拉曼散射的电磁理论。针对TM和TE模的入射光,我们采用严格的耦合波原理对金属光栅的表面衍射场进行了计算。具体讨论了光栅周期、光栅占空比、光栅深度以及入射光的波长和入射角对表面电磁场的增强的影响。结果表明当光栅结构参数和入射角度合适,在一定的波长下,这种模型的确能够使表面电磁场获得增强,这就从电磁理论的角度证明了SERS的产生机制。通过计算,我们得到了对应表面电磁场增强的光栅结构的参数,这些数据为以SERS为基础开发探测器的表面材料制作提供了参考。