光镊是利用激光束高度聚焦产生的动力学效应来捕获操纵微粒的一种技术。由于光镊具有对微粒的非接触作用、高精度操纵的特点,从其问世以来得到了迅速的发展和广泛的应用,已经作为一种重要的研究工具被成功应用于生物、物理、医学等各个领域。常见光镊系统使用的是聚焦与观察共用一个物镜的显微镜系统,在需要对光阱作用下的微粒体系进行独立的观测、分析和控制时,这种共用物镜的光镊系统会带来很大限制,例如无法观测焦平面外的粒子的运动情况。本论文的工作目标是建立观测系统和光操纵系统分离的光镊装置,通过对常规光镊系统的分析和比较,自主搭建聚焦物镜与观察物镜相互独立的光镊实验系统,达成在光镊系统中观测平面沿纵深方向扫描、捕捉光束在焦场空间纵向可调的目的。本文首先介绍了光镊的基本原理,回顾了光镊的研究背景和发展动向。针对粒子大小不同,分别介绍了米氏粒子与瑞利粒子的受力分析与计算,分析了形成稳定的三维光阱的条件。在已有工作基础上,确定了光学系统建设的实验方案。搭建了观测光路和光操纵光路相互独立的光镊系统,对该系统的各组成器件参数和工作性能进行了研究,分析对比了分离系统和共焦系统的优缺点。对建立的光镊系统进行了实验测试,实现了光镊对粒子的光学捕捉。在自建的光镊系统中分别使用紧聚焦的高斯光束和涡旋光束完成了微粒的捕获实验,为观测和操纵相分离的光镊系统的进一步改进和应用打下了基础。