拉曼光谱是一种功能强大的分析工具,它可以分析分子的振动指纹,并利用其固有的特性对物理、化学和生物等领域的复合系统进行高含量分析。因此被广泛应用于化学检测、疾病诊断和环境监测等领域。但拉曼光谱较低的灵敏度严重限制了其在微量分子检测和实时生物成像等方面的实际应用,而表面增强拉曼光谱作为一种灵敏度较高的表面拉曼光谱技术,能够显著地增强SERS探针上待测分子的拉曼信号,因此能够克服传统拉曼光谱灵敏度较低的缺点,有较为广泛的应用前景。本论文基于光子晶体光纤（PCF）的SERS探针对液体分子进行了拉曼检测实验研究。首先利用轴向分布填充截断法和飞秒双光子聚合法实现了对PCF的选择性封堵,其次利用虹吸法和压力差法实现了对PCF的液体填充。最后介绍了基于亚波长空气孔PCF的SERS探针制备方法并使用制备好的光纤SERS探针对罗丹明分子的水溶液进行了拉曼检测。具体研究内容如下:分别采用轴向分布填充截断法和飞秒双光子聚合法实现了PCF空气孔的选择性封堵。轴向分布填充截断法操作简单,无需复杂设备,但仅适用于不同直径空气孔的选择性封堵;飞秒双光子聚合法需要飞秒激光及显微系统的精密操作,但能真正实现PCF任何结构,任何空气孔的选择性封堵。分别采用虹吸法和压力差法实现了PCF空气孔的液体填充。针对不同空气孔大小,实验搭建了高压注射泵和氮气加压两套压力差填充装置,实现了亚波长空气孔的高效、均匀填充。亚波长空气孔PCF纤芯亚波长空气孔具有很强的光场分布,且其基于全内反射导光机制,液体填充无需复杂的光纤后处理。将待测液体填充到纤芯空气孔中,可以大大提高待测液体和光场的相互作用效率。因此,亚波长空气孔PCF在液体拉曼检测方面具有独有的优势。本文分别基于物理烘干法和化学键结合法制备了亚波长空气孔PCF的SERS探针,实验对比分析了光纤内壁有无纳米颗粒,待测液体中有无金纳米颗粒四种情况下的拉曼增强效率,研究结果表明,当光纤内壁键合金纳米颗粒且待测液中有金纳米颗粒时,增强效果最显著,能够检测到的罗丹明溶液的最低浓度为10^-8 mol/L。为了克服共聚焦拉曼光谱显微镜结构复杂,体积庞大,无法现场实时监测的问题,基于便携式拉曼光谱仪搭建了基于PCF的液体拉曼实时检测装置。实现了与共聚焦拉曼光谱仪相同的检测极限。