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水环境污染中的汞离子（Hg2+）对人体具有高致毒性，是水质检测的一个重要指标。当前的Hg2+检测方法成本较高、过程复杂、不易便携、难以实时检测。针对以上存在问题，本论文提出基于光纤基底的Hg2+传感器，并围绕生化光纤传感器的两个核心组成部分:识别元件和转换元件，基于纳米材料和表面自组装技术研制了纳米金颗粒(AuNPs)修饰局域等离子体共振(LSPR)光纤传感器;基于表面自组装技术研究了AuNPs表面Hg2+特异性识别的DNA探针修饰方法;基于AuNPs的Core-Satellites结构等离子体耦合增强效应研制了高灵敏Hg2+检测LSPR光纤传感器。本文首次实现基于LSPR光纤传感器的Hg2+检测，也是较早利用固相纳米贵金属薄膜实现Hg2+检测的研究之一。 本文首先基于纳米材料和自组装技术制备了AuNPs侧壁修饰型LSPR光纤传感器。该传感器利用PAH阳离子聚电解质高表面电荷密度的特点，以PAH为联结，实现纤芯表面高密度AuNPs的修饰。由于近距离分布的AuNPs存在局域耦合场增强效应，并导致AuNPs表面自由电子共振波长的增加，从理论角度分析，折射率灵敏度会随之提高。经不同折射率溶液检测，该传感器在波长调制模式下表现出高水平的折射率灵敏度，并证明了自由电子共振波长和折射率灵敏度的线性关系。通过将AuNPs修饰在光纤端面，进一步简化传感器结构，制备端面修饰型LSPR光纤传感器，并检测其折射率灵敏度。实验证明，侧壁修饰型LSPR光纤传感器具有更好的检测性能。 基于侧壁修饰型LSPR光纤传感器并结合自组装方法和表面固定化技术，本文提出了DNA探针和AuNPs的混合自组装和顺序自组装两种敏感表面修饰方法。使用顺序自组装法，光纤表面AuNPs密度高，具有高折射率灵敏度。混合自组装修饰方法尽管AuNPs表面Hg2+特异性结合位点更多，但受静电斥力等影响，光纤表面AuNPs密度较低。实验证明，顺序自组装法具有更好的检测性能。 基于顺序自组装的LSPR光纤传感器和胸腺嘧啶(T)特有的T-Hg2+-T结构，对液相AuNPs表面修饰目标DNA，并分别采用Turn-off和Turn-on两种方式用于构建纳米金的Core-Satellites结构和实现Hg2+检测信号增强。Turn-off和Turn-on两种检测方式对Hg2+检测均呈现了较高的灵敏度，良好的选择性、重复性和一致性。并用于实际水样检测，最终检测能力分别满足水质标准中第Ⅴ类和第Ⅲ-Ⅴ类水要求。