快速准确地检测环境和人体内的化学量和生物量对环境保护和人类健康都至关重要。光纤传感技术具有响应快、灵敏度高、操作简单、成本低等优点,是实现对多种化学量和生物量有效检测的新手段。氧化石墨烯（GO）具有生物相容性好、比表面积大、易于进行表面功能化、可以吸附气体分子等优点,这使其在环境气体和人体重要生物量检测方面具有极大的优势。结合GO与光纤传感器的特点,研究和制备性能优异的光纤化学与生物传感器,无疑会对光纤传感技术的发展具有极大的促进作用。本论文充分利用GO的优点和特性,制备了基于GO的不同敏感材料,并由此研制了光纤化学与生物传感器,从理论上研究了GO的吸附特性和光学特性。研究了基于GO的光纤化学与生物传感器的结构、制备条件和传感特性等,实现了对NO气体、葡萄糖和miRNA的检测。主要研究内容如下:1.基于第一性原理理论研究了GO对NO气体分子的吸附特性,比较了6种不同吸附模型,得到其最佳吸附位。理论计算结果表明:GO对NO的吸附是物理和化学吸附的共同作用,NO与GO间倾向于形成C-N键。基于Mie原理,研究了单一金纳米粒子（AuNPs）和石墨烯包覆AuNPs复合粒子的局域表面等离子体共振（Localized Surface Plasmon Resonance,LSPR）特性;2.利用Hummers法制备了GO,实验验证了GO与NO之间形成了C-N键,另有部分NO被氧化成NO2或硝基化合物。研制了一种基于GO的长周期光纤光栅（LPFG）NO传感器,并获得了该传感器的标准曲线,该传感器的检测范围为0-400 ppm,检测下限为0.36 ppm;3.将葡萄糖氧化酶（GOD）与GO结合,研制了一种基于GO-GOD功能化的LPFG葡萄糖传感器,实现了对葡萄糖浓度的检测。分别研究了GO浓度、交联剂浓度、GOD浓度和p H值对传感器性能的影响,获得了传感器的最佳检测条件。结果表明,该传感器在0-1.2 mg/m L范围内对葡萄糖表现出良好的线性响应,在实际样品中对葡萄糖回收率范围为95%-102%;4.采用静电结合法制备了GO-AuNPs复合粒子,研究了AuNPs粒径和AuNPs与GO的比例对复合粒子紫外吸收峰的影响,该结果与模拟计算结果相符合。采用化学交联法合成了GO-AuNPs-GOD复合物,研究了AuNPs与GO比例、酶浓度、p H和温度对复合物酶活的影响,并基于比色法对葡萄糖浓度进行了检测,其检测范围为0-1.6 mg/m L,具有良好的选择性。研制了一种基于GO-AuNPs-GOD复合物的光纤LSPR葡萄糖传感器,该传感器在葡萄糖浓度范围为0-1.6 mg/m L之间的灵敏度约为9.05 nm/（mg/m L）,对实际样品检测的回收率范围为93%-102%;5.利用碱基互补配对原则,制备了与miRNA-126特异性结合的GO-AuNPs-RNAP复合物,基于GO-Au-RNAP复合物研制了一种比色法miRNA-126传感器,其检测下限为0.1 n M。基于GO-AuNPs-RNAP复合物研制了一种miRNA-126特异性响应的光纤LSPR传感器,分别研究了AuNPs粒径、GO与AuNPs比例、光纤腐蚀时间、交联剂浓度和改性时间、敏感材料交联时间对传感器性能的影响,该传感器的检测下限为0.1 n M,并具有良好的选择性。