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日益严峻的环境污染、流行病及食品安全等问题对有毒有害生化分子的检测技术提出越来越高的要求。现有的生化检测仪器如质谱仪、流式细胞仪和荧光定量PCR仪等，体积较大，价格昂贵，检测耗时，不适合用于现场及野外检测，限制了其在环境监测、食品安全及医疗诊断等领域中的现场应用。即时检测（Point ofcare testing, POCT）技术以其小型化，智能化，快速精确检测，适应性强等特点受到了越来越多的关注。为了获得更稳定与紧凑的检测系统，并实现现场快速检测，本文分别设计了基于即时检测的光纤荧光传感器与光纤表面增强拉曼散射（SERS）传感器，并分别结合它们的特点进行了应用研究。荧光光谱信号强、可实现低浓度样品的标记式检测。本文使用集成的光纤器件构建了紧凑的光纤荧光传感器，并基于有限差分光束传播法与光线追迹法优化和设计了光纤荧光探针的结构和参数，使用管腐蚀法实现了探针的批量制备。该传感器对碘化丙啶的检出限优于1ng/mL。此外，以大肠杆菌O157:H7为检测样品，建立并优化了光纤荧光传感器用于死菌检测的方法和参数，并实现了对死菌的检测。结果表明在无活菌和其它血清型大肠杆菌信号干扰的情况下，该光纤荧光传感器对大肠杆菌O157:H7死菌的检出限为104cells/mL，且对104~107cells/mL表现出较好的定量检测能力。SERS光谱特异性强，可实现痕量样品的非标记式检测。为了实现稳定性好且灵敏度高的SERS检测，首先利用激光诱导法制备了基于金颗粒和金银合金的光纤端面SERS探针：前者稳定性好，但远端探测效果不佳；后者可控性好，远端探测效果优良。在此基础上，设计并制备了锥柱组合型光纤SERS探针，并实现了对10-13M罗丹明6G样品的检测。此外，结合集成的光纤器件构建了光纤SERS传感器系统，利用光纤端面SERS探针实现了对10-3M罗丹明6G和10-4M亚甲基蓝样品的检测，而利用锥柱组合型光纤SERS探针实现了对10-5M罗丹明6G和10-7M亚甲基蓝样品的检测。