随着光镊技术的不断发展，其实现了无接触、微创伤的显微操作和测量皮牛数量级的辐射力。由于光束携带角动量，当光与微小粒子相互作用时，发生角动量的转移，从而飞秒涡旋光镊可以控制微小粒子的旋转。在本文中，主要在前人科研工作的基础上，对飞秒涡旋光镊捕获椭球型微小粒子的实验和理论进行研究。在实验上，我们实现了飞秒涡旋光镊旋转微小粒子，并改变飞秒涡旋光的光功率，进行多组实验测量椭球型微小粒子旋转的角速度。在理论上，我们采用了光线追迹方法和全吸收的方法来解释飞秒涡旋光功率和被捕获的椭球型微小粒子旋转角速度的关系。具体的内容如下：（1）回顾总结了飞秒涡旋光镊显微操控的主要研究背景及意义。先简明地论述了激光光镊的概况，即对光镊的实验和理论研究进行介绍。然后论述了脉冲式飞秒激光捕获微小粒子的理论模型和飞秒激光稳定捕获的条件。最后对飞秒涡旋光镊旋转CuO微小粒子的机理进行介绍，涡旋光有其独特的特点，呈现“螺旋式缺陷”，利用这个特点，可以用其改进飞秒激光光镊。还指出了本文研究的主要内容。（2）实现了飞秒涡旋光镊操控椭球微小粒子的实验研究。在实验中，利用飞秒激光制备出计算全息图(CGH)，经过多次实验，已经可以将CGH的效率大幅度的提高。再用飞秒种子激光作为光源，垂直照射在CGH核上，产生飞秒涡旋光，并用其束缚和旋转CuO微小粒子和血红细胞。还研究了飞秒涡旋光功率与椭球型微小粒子的角速度的关系。（3）采用光线追迹方法和全吸收方法建立了飞秒涡旋光镊旋转椭球型微小粒子的理论模型。光线追迹方法是当飞秒涡旋光束作用于微小粒子时，由于在其表面进行反射和折射，将携带的轨道角动量传递给了微粒，则可得出飞秒涡旋光的功率和旋转椭球型微小粒子角速度的关系。全吸收方法是利用吸收性的微小粒子将光束携带的轨道角动量全部吸收，实现其平稳的旋转。（4）理论模拟了飞秒涡旋光功率的变化对旋转椭球型微小粒子角速度的影响。首先对涡旋光束的横截面和光强度分布进行模拟，从模拟图中可以看出涡旋光束的相位空间分布呈螺旋状，中心处的光强度为零，本文采用了TEM01*Doughnut光束作为入射光束。然后根据被捕获微小粒子的性质不同，采用光线追迹模型和全吸收模型进行理论模拟，分析影响飞秒涡旋光功率与微小粒子旋转角度之间关系的因素。最后经过对比得出全吸收方法模拟与实验拟合的结果是相一致。