食品安全、环境污染、药品安全、恐怖袭击等问题不仅威胁到广大人民群众的生命安全与健康,也直接影响社会稳定、经济发展以及国际合作。因此,急需推广使用先进的检测技术加以预防。在众多检测手段中,拉曼光谱仪具有制样简单、检测速度快、非接触式检测等优点,被广泛地应用在机场、海关、现场执法等领域。然而,拉曼光谱仪尤其是便携式拉曼光谱仪在应用过程中存在荧光干扰的问题,使用移频激发法(SERDS)可以有效地从物理上消荧光且不会引入人为误差。SERDS技术的关键在于需要一种特殊的光源。因此,研制出一种线宽窄、波长差微小、功率足够的多波长激发光源并实现小型化,对于SERDS技术的发展,对于便携式拉曼光谱仪的荧光抑制,都具有十分重要的意义。文本设计了一种基于Littrow结构的双波长外腔半导体激光器装置,包括驱动电源、波长调谐和耦合输出三个部分。其中,驱动电源部分实现了0-250mA的恒流输出并且使用预测控制算法进行恒温控制,长期温度稳定性优于0.01℃;波长调谐和耦合输出两个主要部分,设计了双头LD模块、光栅三维调节架和双波长耦合输出装置。本文中采用所设计的双波长外腔半导体激光器装置进行了光谱实验,从实验角度验证了LD输出端面反射率、光栅一级衍射效率、注入电流大小、发散角等因素对ECDL输出性能的影响。无耦合时,实现了778.4nm、779.3nm的双波长输出,波长差0.9nm,线宽小于0.2nm,190mA时输出功率达到110mW,6小时内波长稳定性优于0.2nm;加入耦合元件后,最高功率达到107mW,3小时内波长稳定性优于0.1nm。