叶绿素a是植物光合作用的催化剂。水体中，叶绿素a的含量反映了浮游植物的浓度，是环保部门监测水质状况的重要指标之一，同时还可通过海水中叶绿素a含量来估算海洋初级生产力，从而预测赤潮现象的发生。植物体中，叶绿素a含量反映绿色植物进行光合作用的活性，是监测绿色植物生长状态的重要参数。因此，对叶绿素a含量检测技术的研究就显得尤为重要。长期以来，叶绿素a含量的常用检测方法主要有分光光度法和荧光分析法两种。前者灵敏度较差，测量周期长且存在其他色素干扰测定的问题，不利于现场实时检测。现在国内多采用荧光法测量水体中的叶绿素a含量，而对植物叶片中叶绿素a含量定量检测的新方法却很少提及，一般仍采用分光光度法。本文在分析激光诱导叶绿素a荧光特性的基础上，率先采用低能耗的红光半导体激光器作为激励光源，结合光纤光谱技术以提高接受信号的能力，并提出了根据荧光发射光谱中685 nm荧光相对强度和荧光强度比F685／F735两个参数分别估测水体和植物叶片中叶绿素a的相对含量，并用最小二乘法将植物叶片中叶绿素a含量和其相对应的荧光强度比F685／F735拟合出线性回归方程，由此开拓了一种定量检测植物叶片中叶绿素a含量的新方法。本文的主要研究内容和创新之处包括：1．在理论上，分析了叶绿素a激光光致发光和荧光光谱分析技术的原理，提出了采用685 nm相对荧光峰值强度和荧光峰值强度比F685／F735两个荧光参数分别衡量水体和植物叶片中叶绿素a的含量的思想，实验结果表明，根据这一方法进行叶绿素a浓度的快速直观判断是完全可行的，且该方法灵敏度高，精确性好，从而为实现海水或植被中叶绿素a含量的现场监测奠定了理论基础。2．在上述理论的基础上，建立了一套新型的基于叶绿素a浓度测量的光电检测系统，并在VC平台下开发了荧光光谱显示和实时数据处理软件界面。此外，对该系统的性能作了分析，提出了相应的优化方法，分别进行了水体中和植物叶片中叶绿素a含量检测实验，实验结果表明，该检测系统具有结构简单，易操作，稳定性好等优点，具有一定的实际应用价值。3．在应用本系统进行绿色植物叶片中叶绿素a含量的检测中，首次将荧光分析法应用于植物叶片中叶绿素a含量的定量检测方面，提出了一种定量无损测量植物叶片中叶绿素a含量的新方法，即：用标准植物叶片样品(叶绿素a含量已知)中叶绿素a含量和其相对应的荧光强度比F685／F735拟合出线性回归方程，再将未知叶绿素a含量的待测叶片所对应的荧光强度比F685／F735代入回归方程，即可计算得出叶绿素a的实际含量(μg／cm~2)。实验表明该方法是完全可行的，且此方法相对于传统的单一分光光度法具有灵敏度高、误差小、快速简便、检测周期短等优点，相比于现有的叶绿素仪更加适用于需要定量计算叶绿素a含量的场合。