本发明涉及基于空间外差差分拉曼光谱技术的近海沉积物中微塑料的快速检测系统与检测方法，该检测系统的视觉光源辅以显微单元和荧光成像单元可使微塑料的检测过程更加可视化；荧光成像单元与拉曼检测系统的联合应用，通过三维位移台的辅助作用，使拉曼检测系统可快速寻找感兴趣的区域，从而自动识别微塑料荧光信号，大大提升检测效率；同时将拉曼光谱技术与标准的光学显微镜相耦合，使所采集到的拉曼信号通过显微单元回到空间外差拉曼光谱仪，实现同时获取高通量、宽波段、高分辨率的拉曼光谱；通过可调谐激光器对目标样品点的信号进行二次采集，再通过差分计算和多重约束迭代算法，得到纯净的拉曼光谱信号。