一种晶粒尺寸可控的多晶硅薄膜制备及检测装置，其特点是由激光源、分光器、光束整形系统、多晶硅薄膜基片、光学聚焦系统、受激拉曼光谱接收系统、拉曼数据分析并反馈系统和移动工作台组成，本实用新型可以为多晶硅薄膜的制备的同时进行在线检测，为多晶硅薄膜的制备提供最佳的能量密度，所述的检测为非破坏性测试，具有测试成本低、检测快捷等优点；更重要的是，本装置可以精确地检测多晶硅薄膜的粒度，提高优良率并增加产能。适用于产业化多晶硅薄膜的制备和实时检测，可精确检测晶粒大小并对激光能量密度实时监控。