拉曼光譜儀的組成
任何拉曼光譜儀有三個主要組成部分：激發(fā)源、取樣裝置和檢測器。雖然這三個組成部分以不同的形式在過去幾年中，現(xiàn)代拉曼儀器已經(jīng)開發(fā)利用激光作為激發(fā)源，光譜儀的探測器，和顯微鏡或光纖探頭的采樣裝置。
由于拉曼光譜是基于測量波長（或頻率）變化的能力，所以必須使用單色激發(fā)源。雖然激光通常是最好的激發(fā)源，但并非所有的激光都適用于拉曼光譜，因此，至關重要的是，激光頻率是非常穩(wěn)定的，并且不是模式跳變，因為這將導致拉曼頻移的誤差。由于光激發(fā)光源的銳度和穩(wěn)定性直接影響拉曼峰的質(zhì)量，因此使用干凈的窄帶寬激光也很重要。
決定用于拉曼光譜儀的哪種激光器的最后一個考慮因素是波長。從上一節(jié)中可以看出，波長越短，拉曼信號的功率就越強。然而，正如已經(jīng)說過的，這不是唯一的考慮，特別是在處理有機分子時。大多數(shù)有機分子會發(fā)出熒光，高能量的激發(fā)（短波長）的光子。雖然熒光通常被認為是一個低光水平的過程中，它還可以使信號在拉曼光譜如圖5所示。這是因為拉曼效應是由入射光子中非常小的一部分（大約1在107）組成的。因此，可見激光通常只用于無機材料，如碳納米管。
在不同的激發(fā)波長的熒光干擾的拉曼譜圖表明R-5的比較
對于有機分子，重要的是將激光波長轉換到近紅外，以盡量減少熒光，而不超過CCD光譜檢測限。由于其可用性和事實，他們允許沒有光譜范圍和分辨率的犧牲最大熒光減少，785nm二極管激光器已成為行業(yè)標準。與無機分子的敏感性增加，獲得532nm的激光是最好的選擇，因為熒光不再是一個問題。
正如前面所討論的，拉曼散射非常微弱，因此往往需要較長的積分時間才能收集足夠的光子來測量可辨別的信號。這使得使用一個TE冷卻光譜儀，以減少暗噪聲的要求。對于極低濃度或弱拉曼散射，可能需要使用后縮CCD進一步提高分光計的靈敏度。通過蝕刻探測器只有幾微米厚，一個電子被吸收時，通過基于Beer定律的檢測器的概率大大降低。這使得探測器的靈敏度從最大量子效率35%提高到90%以上。
由于拉曼光譜的高度選擇性，它們可能含有相當接近的峰。根據(jù)應用程序，可能需要解決這些密集的峰，這需要使用高分辨率光譜儀。通常標準的光譜儀的配置是532nm波長785nm激光激發(fā)，激發(fā)波長也可定制。這些光譜儀可以提供多種配置，專為寬光譜范圍和高分辨率設計。典型的光譜范圍可從65cm-1低（過濾器依賴）為4000cm-1高光譜分辨率，用細如3cm-1。
在測量樣品時，沒有一種更有效的方法將激光引導到樣品上，采集拉曼散射，并將其定向到分光計，而不是光纖探頭。
拉曼探針必須能夠將單色激發(fā)源（通常是激光）引導和聚焦到樣品上，收集散射光，然后將其定向到分光計。圖R-6顯示了一個典型的用于拉曼探針設計。
典型設計圖R-6拉曼探針
由于純信號對拉曼光譜非常重要，在到達樣品之前，在激發(fā)源的光路中放置一個窄帶帶通濾波器。需要注意的是，由于拉曼效應極其微弱的信號，必須在0o角正常樣本收集。這會引起瑞利散射的干擾，因此，在將它引向分光計之前，必須通過長通濾波器來濾除所收集的信號。
光纖所提供的靈活性不僅允許探頭被取樣到固體樣品中，而且還允許它浸入實驗室和工藝環(huán)境中的液體或泥漿中（用于實時動態(tài)測量）。它也可以連接到顯微鏡，試管架，以及大量的采樣附件。