化学和生物医学科学正在以日新月异的速度发展，目前的研究已经从集团分子水平迈向单分子水平，希望通过在单个分子水平上的研究揭示掩盖在集团平均效应下化学反应的本质。同时，光学方法以其无损探测和直接成像能力成为单分子探测的重要工具。目前，生物检测中常用的标记物荧光分子的光谱非常宽，只能提供较少的分子信息。拉曼光谱由分子的振动能级决定，被称为分子的“指纹光谱”，可以提供分子的结构信息，如化学键的强度、角度等。表面增强拉曼散射(SERS)及表面增强共振拉曼散射(SERRS)极大的提高了拉曼散射的散射截面，做为一种非标记光学探测方法，使单分子拉曼散射的探测成为可能。同时，SERS与共焦显微术相结合，可以提供很高的空间分辨率和光谱分辨率，为生命科学及单分子研究提供了一个很好的手段，自上个世纪九十年代以来引起了广泛的关注。　　 本论文介绍了拉曼散射和表面增强拉曼散射的原理；介绍了单分子研究的重要意义以及SERS和ISERRS方法用于单分子研究的进展和前景。重点研究了下述内容：1、固定在干燥银溶胶膜层上的若丹明6G(R6G)单分子的表面增强共振拉曼散射；2、银溶胶液体中R6G单分子的表面增强共振拉曼散射；3、共焦扫描显微系统中的扫描浓度失真和校正问题。概括起来，本论文主要取得了以下几个方面创新进展：　　 1、首次提出利用圆偏振光激发探测单分子的偏振拉曼光谱的方法，并在实验上进行了验证。研究证明采用线偏振光激发时，不能从拉曼光谱的偏振化判断单分子的存在，而使用圆偏振光则可以得到正确的结果。　　 2、对拉曼散射光偏振方向与光谱仪光栅刻线方向之间的夹角对测量结果的影响进行了分析与实验验证。指出两者之间的夹角对测量结果有严重的影响，提出了其进行校正的方法，并应用在实验中，取得了正确的实验结果。　　 3、首次利用SERRS方法检测到液体中的R6G单分子，并研究了液体中单分子拉曼光谱所表现出的强烈各向异性。共振SERS不仅能得到分子的振动和转动能级信息，提供更高的拉曼增强因子，更重要的是可以得到分子的电子能级信息，并且拓宽了SERS单分子检测可用的样品范围。　　 4、首次在实验上观察到R6G单分子SERRS光谱强度的突然增强。在某时刻，其最大强度突然增强10倍以上，无法用各向异性变化来解释。将这种现象命名为巨增强SERRS光谱，并将其解释为一个不可逆转的“退火过程”，观察到在此过程中伴随的最大增益频率红移现象，验证了前人提出的理论和预测。　　 5、采用几何光学方法对共焦系统扫描时产生的扫描深度与厚度失真进行了理论分析。以R6G薄膜与玻片组成的多层样品为模型，进行了模拟计算和实验测量，对结果进行了比较和分析，给出了测量误差的原因及校正方法。