一些金属离子（例如铁离子等）对人体健康具有重要影响,少量摄入时对人体有益,若过量则会威胁人体健康,因此,研制简单快速的金属离子检测方式在环境监测和食品安全等领域具有重要意义。传统的金属离子检测方法如原子吸收光谱法等操作复杂,成本高昂,不利于现场实时监测。因此,便携式高灵敏度金属离子检测技术对于人体安全检测的需求至关重要。局域表面等离激元共振（Localized Surface Plasmon Resonance,LSPR）技术是一种无标记、无污染的生物传感技术。其中,光纤LSPR传感器因其简单、低成本和无电磁干扰等优势,近年来获得了广泛关注。本文旨在解决金属离子检测时间长、操作复杂以及无法现场检测等问题,设计并研制金纳米棒型光纤LSPR传感器,利用金纳米棒高的折射率灵敏度、易调控的纵向等离激元带等优势,实现对复杂样品中金属离子的快速原位检测。本论文的主要研究工作如下:首先阐述了表面等离激元共振技术的发展现况,介绍了金纳米棒的特性及生化传感应用;研究了光纤局域表面等离激元传感器的工作原理,为设计金纳米棒型光纤LSPR金属离子传感器提供了理论依据。本研究研制了金纳米棒型光纤LSPR传感系统,采用种子生长法合成不同长径比金纳米棒,并使用硅烷偶联法实现金纳米棒在光纤传感表面的自组装。针对汞离子传感器快速高灵敏的检测需要,利用金纳米棒的LSPR特性,研制一种金纳米棒型光纤LSPR汞离子传感器。汞离子在抗坏血酸存在下还原为汞单质,可快速在金纳米棒表面形成金汞齐引起纳米棒的形貌变化,从而使金纳米棒的纵向LSPR波长发生漂移。在优化条件下,汞离子的浓度检测灵敏度为0.08 nm/μM,浓度的线性范围为5-100μM。研究表明该传感器具有良好的选择性和稳定性。利用刻蚀金纳米棒方式调控纳米棒的纵向等离激元带,构建金纳米棒型光纤LSPR铁离子传感器。在酸性环境下,三价铁离子与碘离子发生氧化还原反应,其产物碘单质氧化刻蚀金纳米棒,引起金纳米棒长径比的变化,导致纵向LSPR波长的蓝移,从而实现对三价铁离子的检测。铁离子的浓度检测灵敏度为0.28 nm/μM,检测范围为5-50μM。结果表明该光纤LSPR铁离子传感器可实现复杂环境中铁离子现场实时检测。最后,对全文工作进行了总结和展望,本论文工作为金属离子检测提供简单快速的检测技术,在环境监测领域具有重要的实用价值。