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荧光检测技术目前被广泛应用于生化检测领域，具有灵敏度高，选择性强，需样本量少和实施方法简便等优点。荧光检测系统一般包括激发光光源，荧光收集装置，信号光传输通道以及信号光处理终端。本文的主要内容是荧光收集结构和信号光传输通道的设计。 由于荧光是处于不稳定的激发态电子向基态跃迁时所辐射的能量，荧光也有持续时间较短，强度较弱等缺点。另外由于在激发荧光过程中存在光化分解与淬灭等现象，提升荧光强度的各种方法也受到了限制。传统的荧光收集结构一般采用显微镜的物镜作为收集透镜，其数值孔径有限。但是荧光却是向四周均匀发射，方向性不强，使用显微镜作为收集透镜就损失了大部分荧光信号。根据费马原理，椭球反射镜一个焦点处所发射的光线经椭球反射镜一次反射后可以到达椭球反射镜的另一个焦点，本文在第二章中即是利用椭球反射镜这一特性并结合光纤束作为传输通道的诸多优点提出了基于椭球反射镜的光纤束荧光收集结构。第二章在ZEMAX环境下建立该收集结构的模型，并对影响其收集效率的各个参数做了大量仿真工作，得出了最优的设计参数。另外随着学术界对表面等离子共振现象研究的深入。已将该现象用于增强荧光与拉曼光的信号，第二章再次以椭球反射镜作为基础，设计了用于表面等离子增强的荧光、拉曼光收集结构，该类结构还可用于表面等离子共振现象的检测，相较传统结构更加紧凑，简化且效率更高。 本文第三章的内容是光纤束传输通道的设计，该类通道一般多见于需要对荧光光谱进行分析的设计中。但是关于光纤束传输通道的工程设计原理、流程却很难见到，因此第三章的重点在于提出一套光纤束的准直耦合结构的设计流程，并对多种方案的优劣，参数误差对于结果的影响等做仿真分析。第三章的设计是在ZEMAX环境下完成的，并且在分析仿真数据后，提出了与各类工艺条件相对应的最优设计方案，并根据误差分析的数据指出了实际生产工艺中最需要控制误差的参数。