拉曼（Raman）光谱作为一种无损光谱监测手段和指纹性的分子识别技术一直以来都受到人们的广泛关注。然而,灵敏度低、远弱于红外和荧光光学过程的缺点严重制约了 Raman光谱在高灵敏度生化监测、痕量检测等方面的应用。表面增强拉曼散射（Surface Enhanced Raman Scattering,SERS）克服了这些缺点,不仅能检测出吸附在金属表面的分子,而且能提供清晰的、丰富的分子结构等信息,目前已经发展成一种极有应用潜力的并且可靠的光谱分析技术。此外,目前SERS衬底的制备普遍成本较高,操作复杂,如何制备低成本、高灵敏度、高均匀性、高再现性的SERS衬底仍是限制SERS应用的关键科学和技术问题。本论文提出了利用纳米压印技术在硅和柔性衬底上制备大面积、高均匀度的金属微纳结构,从理论和实验上研究了这类金属微纳结构的SERS性能以及不同参数对SERS性能的影响,并通过对目前生化领域广泛关注的指标物进行检测,证实了我们经过结构优化的SERS衬底具有非常好的SERS品质。1、基于以多孔氧化铝为模板的复合纳米压印技术,结合刻蚀、物理气相沉积等工艺,在硅衬底上制备大面积金纳米点阵。通过改变阳极氧化铝多孔结构的参数,成功调控金纳米点阵的直径和间距。随后以1,2-双（4-吡啶）乙烯（trans-1,2-bis（4-pyridyl）ethylene,BPE）为探针分子,研究了不同金纳米点阵SERS衬底的拉曼信号增强效果,发现,由于金属纳米颗粒局域等离激元的激发及其耦合效应,颗粒直径和间距均对Raman信号和增强程度产生影响,经过优化,颗粒直径为90nm的点阵具有更好的增强效果,增强因子可达106。2、同样基于以多孔氧化铝为模板的纳米压印技术和物理气相沉积等工艺,在柔性聚碳酸酯（Polycarbonate,PC）衬底上制备金/PC纳米柱阵列。通过改变阳极氧化铝的结构参数以及蒸镀的金属层的厚度,可以调节相邻金柱之间以及金柱顶部和底部金膜之间的间隙。我们对制备的不同结构参数的金/PC纳米柱阵列结构的光学特性以及模式场分布进行了数值模拟和分析。实验和理论计算均表明,当PC柱直径为90 nm,蒸镀90 nm金时,相邻金柱之间以及金柱顶部和底部金膜之间的间隙均约10nm,样品有最强的场增强（波长633nm处）。以BPE为探针分子,研究了金/PC纳米柱阵列SERS衬底的增强效果,当间距趋近于10 nm时,此时的拉曼增强因子可达4.4×108,极限浓度可达10-10 M;同时,这种SERS衬底还具有很好的均匀性和再现性,相对标准偏差分别为15%和18%。