以激光微束辐射压力为基础的光镊是生物技术、纳米技术等微操纵研究领域中的一种新的工具。高度会聚的激光微束所产生的梯度力可以将大小从纳米到微米的电介质微粒稳定地捕获于其焦点附近,如同一把无形的机械镊子,能够实现对活体细胞及微粒的亚接触无损伤的捕获与操作。光镊的出现适应了生命科学深入到细胞、亚细胞层次的研究趋势,为生物技术研究提供了一种新的实验操纵手段。随着纳米技术和生命科学的发展,光镊技术必将在其相关研究领域起到越来越重要的作用。光镊技术基于激光微束的动力学效应,即借助于高聚焦激光光束产生的梯度力实现对微粒的捕获的。激光与微粒之间相互作用机理非常复杂,这种相互作用既与激光的波长、强度分布、聚焦束腰大小有关,也与微粒的大小、形状、相对折射率、吸收率和周围介质特性有关。目前基本上可以较好分析光镊光阱力的理论模型主要有两种,即几何光学模型和电磁波模型。本文在对计算模型加以改进的基础上,对光阱力进行了数值分析。本论文研究内容包括光镊的基本原理、光阱力的数值计算和单光阱光镊系统组建方案三个方面。在光阱力的数值计算中,基于几何光学追迹原理,具体考虑了激光微束的具体结构对光阱力的影响,在给定实验参数条件下,对几何尺寸远大于光波波长的米氏球状粒子所受z轴和y轴方向的光阱力进行了数值计算,并讨论了实验参数对光阱力的影响。计算表明:相对折射率对微粒的稳定捕获有重要影响,相对折射率大于1是微粒能够被捕获的基本条件,在最佳相对折射率的情况下粒子具有最大的光学捕获力;聚焦的激光束腰越小,势阱越深,微粒的捕获稳定性越强,束腰增大势阱变浅,微粒的捕获稳定性变弱。计算还表明,吸收对光阱力也有较大的影响,当微粒吸收率比较大时不会产生光学梯度力势阱;另外,捕获力随着激光功率的增大也增大;激光波长和微粒大小对稳定捕获也有一