基于非线性光学和频产生以及脉冲激光泵浦探测原理,频率上转换荧光光谱技术具有超快的时间分辨,尤其是近年来飞秒激光技术的不断发展和普及,频率上转换的时间分辨已经达到了飞秒量级,为研究生物大分子的精细结构、功能以及超快动力学提供了重要的技术手段和方法。结合相关的光学设计和程序设计技术和方法,我们自行设计和组建了一套专门用于研究生物大分子动力学的非线性频率上转换荧光光谱测量系统。目前,我们利用这套频率上转换系统开展了对一些生物大分子荧光寿命的测量及动力学的研究,并取得了初步的实验成果。本文概述了荧光光谱学、时间分辨荧光探测和频率上转换技术,重点说明一套自行搭建的频率上转换荧光光谱测量系统的主要设计特点和问题解决方案。简单总结了频率上转换技术在色氨酸、蛋白质和DNA等生物大分子动力学研究方面的应用。同时,具体给出了利用自行搭建的频率上转换系统探测双肽和淬灭荧光素时间分辨荧光的实验结果。论文的最后是对频率上转换技术及所搭建系统的总结和展望。