表面等离子体耦合发射荧光法(SurfacePlasmonCoupledEmission，SPCE)是利用激发态的荧光团和金属表面等离子体的近场耦合作用而建立起来的一种新型表面增强荧光技术。作为一种新型荧光技术，SPCE具有角度定向、高度偏振、波长分辨、距离依赖和背景抑制等独特性质，其与光学成像技术的联用，在SPCE机理研究、蛋白质免疫分析和生物组织成像等领域方兴未艾，具有广阔的应用前景。本论文致力于研制表面等离子体耦合发射荧光成像系统，并在此基础上开展相关研究。论文分为六章:　　 第一章绪论。该章首先阐述了SPCE的原理、荧光发射性质、SPCE光谱的发展现状及其在分析检测领域中的应用;其次，从SPCE荧光成像技术的实现方式及其应用方面，概括介绍了SPCE成像技术的发展;最后提出本论文的研究设想。　　 第二章棱镜型反Kretschmann(RK)模式SPCE成像系统的研制。利用RK模式的简单性，研制了基于棱镜耦合元件结构的SPCE成像系统，并在该系统基础上开展了RK模式的SPCE成像检测。实验结果表明，SPCE成像可获得高度定向与偏振的荧光成像信号，所获得的定向发射角度与理论模拟结果相吻合。同时，研究表明SPCE成像具有良好的荧光增强效果和背景抑制作用。该系统结构简单，操作方便，成本低廉，容易在普通实验室实现，有利于SPCE成像技术的推广与应用。　　 第三章RK模式SPCE成像增强效果研究。RK模式的SPCE成像可获得良好的荧光增强效果。通过实验与理论计算，结果表明SPCE信号的收集角度范围和所用棱镜形状对SPCE成像增强效果有较大的影响。通过考察不同厚度的二氧化硅电介质间隔层和不同金属基底对增强效果的影响，在银基底表面获得了5.3倍的SPCE成像增强效果。　　 第四章RK模式SPCE成像与光谱双通道检测系统的研制及其在微阵列检测中的应用。通过设计上下同轴的双旋转台结构，研制了基于棱镜结构的RK模式SPCE成像与光谱双通道检测系统。该系统无需通过光束分光系统便可获得实时、原位的SPCE成像与光谱信息。通过光漂白法制备罗丹明B（RhB）染料微阵列芯片，将SPCE成像与微阵列技术相结合。实验结果表明，该系统不仅可实现微阵列芯片的高通量成像检测，还可获得芯片中不同样品点的荧光光谱信息。　　 第五章KR/RK双模式SPCE成像系统的研制。综合考虑Kretschmann(KR)与RK模式SPCE各自的优点与不足，利用上下同轴的双旋转台结构，研制了基于棱镜构型的KR与RK双模式的SPCE成像系统。通过理论模拟与实验优化，选择合适的金属基底，结合光漂白法制备RhB染料微阵列芯片，分别考察了KR与RK双模式的SPCE成像检测。实验结果表明，与自由空间发射(FS)成像相比，SPCE成像可获得增强的荧光信号，特别是在KR模式成像中，可获得50倍增强的成像信号。此外，通过对比KR-SPCE与RK-SPCE或者表面等离子体场增强荧光(SPFS)与FS的成像信号，考察了表面等离子体的场增强效应。　　 第六章结语与展望。总结了本论文研究工作的创新性，并对研究工作的进一步开展进行了展望。