表面等离激元共振（surface plasmon resonance,SPR）因伴随着对光在纳米尺度的限域及局域电磁场的增强而被广泛应用于表面增强光谱、光催化等领域。目前发展了许多制备表面等离激元结构方法,其中全息光刻法具有面积大、系统稳定、制备简单、成本较低等优势。借助基于衍射元件的紫外全息光刻系统,通过改变曝光时间并与微纳加工技术结合,可以得到光学性质丰富可调的基底。前期课题组已经初步探究了制备的基底在表面增强拉曼光谱（surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS）及SPR传感方面的应用。本工作在此基础上,结合基底优异的光学性质,进一步探究了其在表面增强光谱方面的应用。本论文工作主要分为两部分,在SERS方面,我们通过改变柱阵列的胶厚及金属层厚度来调节空腔共振模式,改变结构周期及金属材质来调节SPR模式,系统探究了各个参数对SERS性能的影响,为后续指导设计这类空腔共振-SPR模式杂化SERS基底提供了可靠的依据。在表面增强荧光光谱（surface-enhanced fluorescence spectroscopy,SEFS）方面,我们探究了不同基底上MoS2的荧光增强效应,并期望利用基底具有角度响应的SPR波长特性来原位探究等离激元增强MoS2荧光机理。本论文主要的研究内容和结论如下:1.制备了一套不同周期的全息光学元件（HOE）,基于这些HOE制备出了大面积结构均匀的阵列。因为胶厚决定了柱阵列基底中空腔的高度,探究了胶厚改变对SERS性能的影响。发现随着胶厚的增加,SERS增强效应逐渐减弱。电磁场模拟表明调节胶厚会改变空腔模式与基底SPR的耦合方式,且整体电磁场变化趋势符合空腔特征。2.通过调控周期探究了基底SPR对SERS性能的影响,发现调控周期可灵活调控基底SPR与空腔共振的耦合,进而改变电磁场分布,影响SERS性能。对基底的镀银SERS性能进行了探究,发现镀银阵列SERS性能显著优于镀金阵列,镀银阵列与镀金阵列随周期改变SERS性能变化趋势一致。且发现各基底的SERS性能与相应波长下其散射谱强度密切相关。3.探究了 PDMS干法转移、水蒸汽辅助转移及PMMA湿法转移三种方法,并成功将MoS2转移至全息光刻制备的形貌各异的基底。转移至基底的MoS2的荧光得到了显著增强,并证实了增强来源于基底的SPR。探究了Al2O3绝缘层对基底增强MoS2荧光的影响。因为低量子产率的MoS2受猝灭效应影响较小,实验结果表明不镀绝缘层时（即电磁场增强最强时）,荧光增强最强。4.利用密堆积阵列及类领结结构随激发收集角度变化而呈现的连续可调的SPR波长性质,借助微观角分辨系统期望能原位探究等离激元增强MoS2荧光的机理,但发现SPR与MoS2吸收峰重合时,吸收峰会被SPR掩盖,无法获得有效信息。未来期望在WITec仪器平台镜头上设计可调节挡板来获得不同激发收集角,进行角分辨光谱的探究。