拉曼光谱技术具有方便、快速、成本较低,无损、无污染等优点,被称为“指纹光谱”。近年来,拉曼光谱检测技术日益成熟,需求也越来越大,在石油化工和基本有机化工、高分子化工、制药与临床医学、生物化工、环境科学、药品鉴别,宝石鉴定等领域有着广泛的应用前景。本文主要探讨便携式光纤光谱仪的光学结构的设计问题,针对采用的C-T交叉式光路结构存在的像差,理论分析得出了消除彗差和像散的依据,并且使用Zemax软件对此光路进行模拟仿真和进一步的优化,确定近红外拉曼光谱仪的光学结构。并据此设计了样机的机械结构和相关的调节装置。在此基础上研制了以1064nm激光为激发光源,基于Czerny-Turner交叉结构的近红外拉曼光谱仪样机,光谱仪波长范围为1080nm-1580nm,光谱分辨率为1.8nm,光谱仪样机外形尺寸为142×114×68 mm~3。本文设计开发了拉曼光谱数据采集软件R-spec,采集软件除了基本的光谱数据采集功能外,还包含了光谱寻峰,波长定标等功能。此外,本文对拉曼光谱检测技术中常见的噪声、荧光背景、样品差异以及特征变量的提取方法等做了详细的讨论和分析,并结合PCALDA模型对广泛应用的药用辅料羟丙甲基纤维素(HPMC)的不同系列进行了快速鉴别与分类。表明了拉曼光谱检测技术在药品生产和制造方面现场检测分析的前景。