随着经济的迅速发展，社会对科学相应提出了更高的要求。与人民群众的生活需求迫切相关的科研项目得到进一步的推动。近年来食品安全事件频发，假药假疫苗事件层出不穷，毒品犯罪与爆炸物检测也日益得到重视。在众多检测技术中，拉曼光谱分析技术所具有的高分辨率、低干扰能力，非侵入式的检测方式，快速精确的优点，简单的操作方式，使其在多种检测技术中脱颖而出，成为当前研究的热点。与只能在实验室使用的大型拉曼光谱仪不同，便携式拉曼光谱仪因其特有的小体积、高性能、智能化、低价位等特点，使其能够应对各种复杂的使用环境，满足各种严苛的需求。　　本文使用阵列波导光栅(AWG)来替代传统分光模块，设计了针对特定目标分子检测的专用AWG，完成了氮氧化硅分光芯片的设计、制造，并且成功用所制作的分光芯片测得了钒酸钇晶体与孔雀石绿溶液的拉曼信号，实现了质量只有600g的AWG型光谱仪组装。并设计了旨在提高光纤与波导器件的耦合效率垂直楔形耦合器。　　首先文章开头简要叙述了拉曼光谱仪与微型光谱仪的研究现状，并简单介绍各种光谱仪用AWG的前沿进展。其次介绍了阵列波导光栅的基本原理与主要性能指标，并给出用于特定目标分子检测的专用AWG理论分析。随后，利用AWG芯片的光谱周期性性质，设计了宽波段覆盖AWG，并针对常用于活海鲜保存的有毒物孔雀石绿等设计了专用AWG。然后，重点研究PECVD法制备膜层的条件，对AWG的制作工艺进行了相关摸索。完成相关工艺后，搭建测试平台，对AWG芯片性能进行测试，测得宽波段AWG分辨率0.99 nm，插入损耗约4.7 dB，并获得约6:1信噪比的拉曼信号。最后设计了一款具有高耦合效率垂直楔形耦合器，并用灰度直写光刻技术实现了结构上的可行性。