本发明涉及一种深度识别拉曼光谱分析系统及分析方法。所述分析系统包括拉曼激光器和编码孔径光纤拉曼光谱分析模块；在所述拉曼激光器的激发光输出端连接有激发光纤，在激发光纤的传输光路中依次设置有激发光纤准直镜、激发光纤耦合镜和窄带滤光片；在所述编码孔径光纤拉曼光谱分析模块的信号输入端连接有编码孔径光纤阵列，所述编码孔径光纤阵列外接收集光纤，在所述收集光纤的传输光路中依次设置有收集光纤准直镜、收集光纤耦合镜和高通拉曼滤光片；所述激发光纤与所述收集光纤在自由端汇聚成拉曼信号激发/收集光纤探头；所述激发光纤位于激发/收集探头的中心，所述收集光纤围绕中心的激发光纤多圈环形布置。本发明能够对样品进行深层检测。

拉曼光谱技术具有非接触、无损、快速准确等优点，在纯定性分析、高精度定量分析和测定分子结构等方面具有很大的应用价值，其应用范围涉及化学、物理学、生物学、材料、医学、文物和宝石等多种领域。然而，拉曼散射光的光强较弱，这是其本身固有的缺点。
一般来说，拉曼散射光的光强约为入射光光强的10 ，因此，拉曼散射光极易受到荧光信号的干扰，且不同振动峰还容易重叠。另外，在使用拉曼光谱对透明包装样品进行检测时，只能对样品表层物质进行检测，而无法获得样品深层次的信息，造成检测不彻底。还有，拉曼光谱无法直接穿透不透明包装袋，在对包装中的样品进行测定时，需要破坏样品的外包装，取得样品后才能进行检测，这就使得检测过程繁琐，增加了检测时间。