随着激光生物学的发展,以激光微束的光阱效应为基础的光镊技术逐渐成为生命科学和生物工程研究的有力工具。由于光镊可以实现对生物活体样品的非实体接触和无损伤操作,它已经成为当前生物物理学中新方法和新仪器的研究热点之一。本文以光镊的设计为目的,设计了一套单光源双光阱光镊,分析了该系统的稳定性以及操纵的有效性,并在此基础上对激光微束光阱力的定量计算进行了深入的分析。首先,在仪器的设计方面,本文在单光阱光镊的基础之上设计了单光源双光阱光镊。在双光阱光镊微操纵系统对光阱的位置进行三维方向上的独立调节过程中,对光阱的质量、系统的稳定性以及操纵的有效性进行了深入的分析和论证。其次,在光阱力的定量计算方面,本文基于几何光学模型,对几何尺寸远大于激光波长的米氏球形微粒所受的光阱力进行了定量计算;基于电磁场模型,对几何尺寸远小于激光波长的瑞利粒子所受的光阱力进行了定量计算。并在设定的参数条件下对光阱力进行了数值仿真,根据数值仿真的结果,讨论了微粒的相对折射率、光束的束腰半径、激光功率以及激光波长等主要系统参数与光阱力的关系。本文在理论上和技术上为三维独立可调式双光阱光镊的开发做了前期的工作,对于光镊仪器的设计以及在生命科学和生物技术上的推广应用具有参考价值。