Timegate時間門控拉曼基于當脈沖激光照射在可產生熒光的物質上時，拉曼信號和熒光信號在時間尺度上的產生存在差異，通過對激發光源與探測器的精準時間門控，在時間門內恰好僅僅收集物質的拉曼信號而將熒光信號拒之時間門外，同時又增加了時間維度考察樣品。如下圖1所示：

圖 1. 時間門控拉曼原理圖 和含時間的三維譜圖

進行生物樣品的拉曼分析時，其自生熒光干擾且拉曼信號微弱，單獨SERS技術配合連續激光激發尚有不足，如下圖 Timegate+SERS，Timegate，CW Raman檢測大腸桿菌的拉曼譜圖中的粉色譜線；單獨Timegate拉曼技術綠色譜線有所改善，但信號較弱；而Timegate+SERS紅色譜線,  時間門控拉曼單元拒絕了熒光，表面增強拉曼單元提高了檢測線，二者結合，皮秒級時間門控拉曼效果更突出明顯。

圖 2. Timegate+SERS，Timegate，CW Raman 檢測大腸桿菌的拉曼譜圖對比