共振拉曼光谱是一种有效提高拉曼信号强度的表征技术,当激发光波长与目标分子的电子吸收能级匹配时,目标分子的某些振动模式的拉曼信号强度会呈现指数型的增强,我们便可以从拉曼谱图中获得更多的分子信息。由于共振拉曼光谱在可见光区和紫外光区实现对痕量物质高灵敏度的检测上存在显著差别,本论文将分别介绍在这两个波长区域开展仪器搭建和检测研究工作。对于可见光区的共振拉曼光谱,其增强倍数相对较低且往往伴随着强烈的荧光光谱的干扰,通常需要借助表面增强技术来提高增强和解决荧光干扰问题,理想的增强方式是在同一个激发波长下同时实现待测分子的电子轨道能级共振和基底表面等离子体的共振,但传统获得最佳共振波长方法比如吸收光谱、消光光谱、分离散射谱等都存在局限性甚至得出误导结果。因此需要波长连续可调谐的拉曼光谱仪来实现双共振高灵敏度的检测研究。针对该要求本论文的第一部分将介绍自主研发的一套基于可调谐滤光片的显微共振拉曼系统,该系统采用独创的反射镜和滤光片联动的光路,使得在转动调节滤光片波长同时保持拉曼激发光路不变来实现不同波长激光的引入和不同拉曼信号光的引出,并获得高通量的拉曼信号光,最终实现可调谐波段范围为45 nm;可调谐激光光源是采用一台超连续谱白光激光器,配合自主搭建的单色仪来获得连续可调波长的激光输出。该波长连续可调谐显微共振拉曼系统具有以下几个特点:高精度调控;稳定的激光波长和功率;在可调波长范围内的指向控制性好。同时使用固体样品硅片、液体样品四氯化碳作为优化仪器的测试体系,优化了 CCD宽度（行数）和狭缝大小、位置等参数,完成了光谱仪的校准,并对染料孔雀石绿分子进行波长扫描式采谱,筛选出其最佳共振波长为618nm,结果说明该系统可以实现波长扫描式检测,并获得目标分子的最佳共振波长和高检测灵敏度。对于紫外光区（特别是深紫外区）共振拉曼光谱,它提供了一种既能够选择性地获得分子最强拉曼信号,又能通过紫外区激发完美避开荧光背景干扰的高灵敏表征方法。该技术在环境污染、食品安全、生物大分子等分析检测领域中有着非常好的应用前景。然而在紫外激光的长时间曝光下,样品会产生明显的光解现象,这非常不利于获得分子的化学指纹信息,还可能影响分子浓度的半定量分析结果。若能在实验室现有平台条件下对紫外光产生的光解问题进行优化和研究,这将有力地推动紫外共振拉曼技术在检测分析中的应用和推广。因此,本论文的第二部分,我们使用课题组自主搭建的激光波长为266 nm的深紫外显微共振拉曼系统对硝基苯分子进行了光谱分析,并通过对样品池的改良和优化,重点解决了光解物富集问题,通过在可见光区和深紫外区激发0.1μM/L硝基苯水溶液的拉曼谱图对比,证明该系统可以实现饮用水中硝基苯的原位监测。除此之外,为了进一步提升仪器对拉曼散射光的收集效率,让其应用于更多检测分析场景。我们首先分析了物镜NA值和后光孔径D值与拉曼散射光收集效率的关系,发现更换物镜后对收集效率的提升空间并不高。我们还发现拉曼信号光的强度比值等于透镜焦距f比值的平方,于是我们将f=100 mm的长焦透镜替换为f=45 mm的短焦透镜,经过光谱分析对比后发现改良后的拉曼谱图中信噪比并达不到与理论推算得到的值,这主要是信号光束空间角达到了光谱仪F数的极限值,很大一部分光从透镜的边缘区域通过从而引起了较大的像差,但最终通过光路器件的优化可以使拉曼信号强度提升约3.12倍。