단일 파장의 빛이 특정 물질에 조사되면 그 중 일부의 빛들이 분자 내의 다양한 결합들의 운동에 에너지를 넘겨주거나 넘겨 받아서 파장이 변화하게 된다. 따라서 처음에 조사된 단일 파장의 빛은 분자 운동의 다양한 정도에 따라 다양한 파장의 빛으로 변화하며 반사 된다. 즉, 빛의 파장 변화는 분자 구조와 연관성을 갖게 되는데 이는 마치 사람의 지문이 고유하듯이 다른 분자 구조를 갖는 다른 화합물들은 각기 고유한 변화된 여러 개의(수개~ 수십개) 파장을 갖게 된다. 또한 반사되는 빛의 세기는 분자 결합의 개수(또는 분자의 개수)에 비례하게 된다. 따라서 모르는 미지 화합물에 단일 파장의 빛(보통 레이저를 사용)을 조사한 후 변화된 파장의 빛의 종류와 그 세기를 측정하면 어떤 종류의 분자 물질들이 있으며 그 양이 얼마나 있는지를 알 수 있게 된다.
1. Imaging Spectrograph
-. Focal length : 500mm or more
-. Aperture ratio : f/6.5 or more
-. Scan range : 0-1400nm with 1200G/mm grating
-. Linear dispersion : 1.52 nm/mm with 1200G/mm grating at 435.8nm
-. Spectral resolution : 0.5 cm-1 or 0.05nm
-. Grating size : 68x68mm or more
-. Grating mount : Interchangeable triple grating turret or more
-. Astigmatism : 250-300㎛ or equivalent
-. Wavelength accuracy : ±0.2nm or less
-. Repeatability : ±0.05nm or less

2. Cooled CCD Detector
-. Active pixels : Front-illuminated, 2048x512 calibrated for 2 channel detection
-. Pixel size : 13.5 x 13.5 μm or more
-. Image area : 26.6 x 3.3 mm
-. Maximum cooling : -75°C by Thermoelectric Peltier cooled
-. Readout time : 2MHz

3. Gratings
-. 300G/mm, Ruled grating, 68x68mm with 500nm blaze wavelength
-. 600G/mm, Ruled grating, 68x68mm with 500nm blaze wavelength
-. 1800G/mm, Ruled grating, 68x68mm with 500nm blaze wavelength

4. Excitation Laser
-. 2 sets of 532nm laser, 100mW or more single longitudinal mode DPSS with FC/PC
single mode fiber coupler and adjustable power (Continuously variable)
-. 1 set of 785nm laser, 100mW or more single mode laser (Continuously variable)

5. Monitoring Probe module
-. 2 sets of fused one by two splitter for 532nm, 50/50 split ratio with 1 meter
long common end and 3meter overall, 3meter OD jacketed
-. 33 fiber line, 3 dead in center, 15 fiber per leg, 3 meter overall
-. 96 fiber line, 4 dead in center, 46 fiber per leg, 3 meter overall
-. 2 sets of monitoring probe for 532nm laser
-. 1 set of monitoring probe for 785nm laser
-고압/저온 하의 Multi phase flow loop 및 해양 에너지 수송 pipeline의 CH4, C2H6, C3H8, CO2, H2S 등 각종 가스 및 crude oil을 실시간으로정량 및 정성분석 측정
-Single detector로 두 지점의 데이터를 시간차없이 동시측정 할수 있는 Dual binning CCD technique 적용
-Optical probe 및 CCD를 활용하여 다양한 조건에서 형상관찰과 함께 대상물질 분석 가능

단일 물질뿐만 아니라 여러 개의 화합물들이 섞여 있는 경우에도 이들 혼합물에 있어서도 각각의 물질들은 조사된 단일 파장의 빛을 거의 독자적으로 고유의 파장들로 변화 시킴으로 결국 각 물질들의 변화 파장들의 합으로 나타나게 된다. 이 경우에도 각 물질의 변화된 파장의 세기는 그 물질의 존재 비에 비례하므로 각 성분들의 함량을 알 수 있다. 이런 파장 변화를 측정하는 장치로는 고감도 CCD, PMT 등이 쓰이는데 이들의 감지 시간은 초 단위로써 빠른 측정이 가능함.