常见时域拉曼光谱技术多基于克尔门、光电倍增管、增强电荷耦合器件相机、互补金属氧化物半导体(CMOS)探测器和条纹相机。目前光电倍增管、光电二极管等门控单通道探测器逐渐被增强电荷耦合器件相机、CMOS探测器、条纹相机等二维探测器阵列所取代，以提高光谱质量。这些二维阵列每次可以同时采集几个拉曼波段，从而更有效地测量整个光谱。
抑制荧光的时域拉曼光谱技术
图1显示了激发激光脉冲、发射拉曼散射信号和发射荧光的时间轮廓。荧光过程包括激发、内部转换和发射三个重要步骤，每个步骤都发生在不同的时间尺度上。首先，入射光子激发荧光团分子的时间为飞秒(10-15秒)量级。其次，振动弛豫的无辐射内转换过程也非常快，在10-14 ~ 10-11 s之间。最后，荧光发射是一个缓慢的过程，大约发生在10-9-10-7 s左右。荧光寿命是指分子在发射荧光光子前处于激发态的平均时间。图1所示的指数衰减曲线说明了荧光发射时间的统计分布。单荧光团的荧光时间轮廓
符合寿命常数τ的指数函数，而拉曼发射几乎与激发激光同时发生。由于拉曼信号比荧光信号的发射速度快得多，因此选择合适的时间门宽度，原则上可以在检测拉曼信号的同时最小化荧光的贡献。
图1.激发激光脉冲、发射拉曼散射信号和发射荧光的时间轮廓。荧光强度随寿命呈指数衰减，而拉曼发射几乎与激发激光脉冲同时发生。
例如通过光学驱动的克尔门去除拉曼信号中的荧光。克尔门是由一个非线性的克尔介质组成的两个交叉偏振器。由于光学克尔效应，克尔介质与高能门控激光脉冲之间的非线性相互作用产生了瞬态各向异性，使得任何入射线偏振光都可以旋转90°。通过同步选通激光脉冲和激发激光进行拉曼测量，拉曼光可以通过交叉偏振器，因为克尔介质是半波片，拉曼光的偏振方向旋转90°。但荧光具有较长的寿命，因此与门控激光脉冲不同步，被有效地阻塞在两个交叉偏振器之间。一个有效的克尔门应该具有快速的门控时间和高透射率的拉曼光。
再例如直接利用超快时间门控探测器进行拉曼检测来抑制荧光。这个方法有两个关键参数。一个是短栅极宽度，另一个是足够高的重复率，以保持一个可接受的检测器占空比。一个合适的时间门，通常几百皮秒的数量级，拉曼信号可以有效地检测到，荧光在很大程度上被抑制。其中，光电倍增管、强化电荷耦合器件(ccd)相机或cmos单光子雪崩探测器(SPAD)作为时间门控探测器。
为了抑制背景荧光，利用短持续时间(~ 5ps)、高重复频率(~82 MHz)的脉冲激光和时间门宽为31 ps的微通道板型光电倍增管，利用单通道门控探测器实现了单光子计数技术。用于抑制乙醇中罗丹明6G样本的荧光。拉曼信号的信噪比和拉曼荧光强度比分别为4.2和129倍时，与没有门控的情况相比有显著提高。另一种成本相对较低的拉曼系统包括一个重复频率为6.4 kHz、脉宽为900 ps的脉冲二极管激光器和一个用于时间分辨光子计数的光电倍增管。该系统表明，在浓度为10-4M的罗丹明6G掺杂纯苯样品中，使用短门宽(0.7 ns)的时间分辨光子计数比使用长门宽(25 ns)的时间分辨光子计数的信噪比提高了约15倍。
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