手性是自然界中普遍存在的一种现象,小到分子,细胞,大到宇宙中的星系都具有手性。自从手性被发现以来,人们一直研究它在生产生活中的作用,今天,手性已经走进生活中的很多领域,如:农药、医药、催化等领域。手性表征手段有线性光谱:圆二色谱、拉曼光活性谱等;二阶非线性光谱:二次谐波圆二色谱方法、旋光性和频光谱等。其中二阶非线性光学可以测量界面手性,获取的手性灵敏度高,通过对其进行光谱分析,可以得到界面二阶极化率之间的比例、相对相位等微观信息。本文通过对原有双偏振检测系统进行优化改进,对改进后检测系统进行公式推导、数值模拟和实验验证,一方面说明了改进后的双偏振系统在实验效率和实验准确度上有所提高,另一方面也证实了双偏振系统在DNA分子手性检测上的可行性。论文的主要工作:对原有SFG-VS TPA(Sum-Frequency Generation-Vibrational Spectroscopy Twin Polarization Angle)光路进行了两个方面的优化和改进:一是将原来手动调节半波片改为电动调节半波片;二是将原来单光路检测增加到了双光路检测,能够同时检测两路偏振光。对改进以后的系统进行了数值模拟,验证了其手性检测的准确和可靠性。对寡核苷酸分子AS1411、TG14、Oxy28、GC进行手性双偏振检测。验证了盐离子能增强双链DNA的稳定性;观察到不同结构的G-四链体形成的光谱差异。改进前的手动SFG-VS TPA需要辅助检测其它波谱才能准确得到四个偏振组合下的二阶极化率相对符号和大小,改进后,通过将获取的四条双偏振曲线加以拟合就能得出四个偏振组合下的二阶极化率相对符号和大小,可以更有效表征界面分子手性。对富G序列的寡核苷酸分子进行光谱检测,得出在浓度为1mM钙离子环境下,不同序列的寡核苷酸折叠形成的G-四链体结构不同,AS1411形成的是单分子平行结构;TG14形成的是b型单分子反平行结构;Oxy28形成的是a型单分子反平行结构。根据这些规律,就能够推断出其它一些可能形成G-四链体结构的寡核苷酸序列可能采取的折叠结构,这些分析有助于理解G-四链体结构对靶向分子的作用机理。