铜离子作为重金属离子之一,当摄入量超出人体新陈代谢承受限量时,会对脏器等造成损伤,因此对水资源中铜离子浓度进行检测存在重要意义。相比其他传统的检测仪器,光纤表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance,SPR）传感器具有高灵敏、低能耗、检测流程简单、取样少等特点,在传感领域得到了广泛的研究应用。因此,本文设计并制备了一种结构简单的光纤SPR传感器,对其结构和传感特性进行了研究,并将铜离子(Cu2+)印迹到壳聚糖敏感膜上进行选择性吸附增敏,实现了铜离子高灵敏度特异性检测。首先,设计了多模光纤-细芯光纤-多模光纤（MMF-TCF-MMF）传感器,对内部的光场分布进行仿真分析和参数优化,发现细芯光纤长度为8mm时传感器的包层倏逝波能量较强,为激发SPR效应提供了可行性条件。实验选用稳定性好的金膜,作为SPR效应的激发金属层,设计制备了光纤SPR传感器。其次,搭建了传感实验系统,研究了基于MMF-TCF-MMF结构光纤SPR传感器的温度和折射率传感性能。实验结果表明,在1.3361-1.3400RIU折射率范围内,光纤SPR传感器折射率灵敏度高达-141.002nm/RIU,且重复性标准误差小于0.03;温度灵敏度远小于折射率灵敏度,这种温度不敏感的特性有利于抑制折射率传感中温度串扰的影响。基于壳聚糖对铜离子吸附能力强的特点,将其作为离子吸附层涂覆在传感区表面,制备了壳聚糖包覆的光纤SPR传感器。在0～300ppm铜离子浓度检测实验中,壳聚糖包覆的光纤SPR传感器灵敏度高达-7.98pm/ppm;铬离子(Cr3+)、汞离子(Hg2+)、镉离子(Cd2+)、铅离子(Pb2+)以及混合离子溶液的检测实验,表明虽然传感器对铜离子的检测灵敏度是其他离子灵敏度的5倍左右,但是在混合离子溶液检测实验中仍然无法实现对铜离子的特异性识别。最后,为了进一步提高壳聚糖对Cu2+离子的特异性识别能力,引入离子印迹技术,将Cu2+作为模板离子通过交联聚合反应将其印迹至壳聚糖薄膜,制备Cu2+印迹壳聚糖包覆的光纤SPR传感器,并进行了特异性传感实验。发现,印迹后光纤SPR传感器铜离子的检测灵敏度提高至-10.05pm/ppm,且抑制了Cr3+、Hg2+、Cd2+、Pb2+几种金属离子的检测敏感性。进行了多种离子混合溶液的检测和多次洗脱实验,结果表明Cu2+印迹壳聚糖包覆的光纤SPR传感器能够实现复杂环境下对铜离子的选择性识别,且传感器具有良好的重复性。论文设计制备的这种灵敏度高、特异性强、重复性好的Cu2+印迹光纤SPR传感器,为新型离子检测传感器的设计和饮用水、地下水以及工业用水中痕量Cu2+检测和监测提供了设计思路。