In dit proefschrift hebben we een nieuwe on-chip benadering gerapporteerd voor oppervlakteversterkte Raman-spectroscopie met een plasmonische slotgolfgeleider. Het Raman-signaal werd geëxciteerd via excitatie in de vrije ruimte en werd verzameld door de golfgeleider. Een significante verbetering (ongeveer 4 tot 10 keer) van de signaal-ruisverhouding (SNR), vergeleken met het geval van terugverstrooide Raman-spectroscopie met excitatie in golfgeleidermodus, werd aangetoond. Deze hoge SNR maakte de integratie met extra fotonica-apparaten (bronnen, filters, spectrometers) in de toekomst op één chip mogelijk. Op basis van deze plasmonische slotgolfgeleider hebben we een nieuw en integreerbaar Raman-spectrummeetsysteem gedemonstreerd door een afstembare laser te gebruiken om de pompgolflengte te scannen. Op deze manier kan de spectrometer die een essentiële rol speelt in een conventionele Raman-detectieopstelling uit het systeem worden verwijderd. Dit verminderde de omvang, kosten en structurele complexiteit van het systeem. Daarnaast rapporteerden we een combinatie van Au-nanosferen en Au-gecoate siliciumnanodraden als een SERS-substraat. Het vertoonde een orde hogere verbetering van het SERS-signaal in vergelijking met dat van het normale Au-gecoate silicium nanodradensubstraat. Dit leverde ideeën op om de structuur van de Raman-sensor verder te optimaliseren en zo de efficiëntie van de Raman-signaalconversie te verbeteren.