光纤光镊技术由于其具有非接触性、精准定位、无机械损伤等特点被广泛应用在纳米光子学和生物光子学等领域。通常微米级别的中性粒子和细胞易被稳定捕获。近年来随着纳米技术的飞速发展，精准操控贵金属等纳米粒子显得十分重要。在众多贵金属纳米粒子中，金纳米棒(GNR)具有稳定的化学和物理性质以及独特的纵向等离子体共振(LSPR)这一光学性质而得到广泛的研究。影响金纳米棒稳定捕获的原因主要有两点:首先，强的消光系数将导致强的辐射压，使粒子难以在单会聚光束的轴向被稳定捕获，本文提出的对立锥形光纤产生的驻波场捕获金纳米棒可避免强辐射压的影响。其次，实验上曾发现梯度力受到纵向等离子体共振的影响，并使得金纳米棒在某些波长下难以被稳定捕获。本文采用金纳米椭球等效金纳米棒的方法，系统研究了金纳米棒的纵向等离子体共振与梯度力之间的物理机制。　　本论文是作者在硕士期间的主要研究工作，全文共五章，其主要内容如下:　　第一章，介绍了光镊的原理、研究进展以及金纳米棒的光学性质和捕获难点。　　第二章，介绍了解释光力的两种方法，即点偶极子近似法和T矩阵法。随后介绍了锥形光纤的光学性质、制备方法以及单锥形光纤平端和圆锥端聚光能力的讨论，最后介绍了单、双锥形光纤光镊装备。　　第三章，主要采用瑞利椭球的点偶极子近似和准静态理论求解金纳米棒与电磁场的近场散射问题。定性分析了长径比、共振波长与极化率、梯度力、散射力和吸收力之间的关系。在本章中，首先研究了梯度力被长径比调控的原因，研究发现当捕获激光波长大于该长径比对应的共振波长时，梯度力方向沿光场梯度方向指向光功率密度大的区域，反之，梯度力方向指向光功率密度小的区域。其次得出了捕获波长接近共振波长附近时，梯度力和辐射压均增大的原因，此时辐射压增大程度比梯度力更快，达到10-10N量级，因此在单会聚光束光捕获中，只能采用波长大于并远离于纵向等离子体共振波长的捕获激光才能对金纳米棒进行轴向捕获。为了扩大捕获波长的选择范围，本章提出了驻波模型。该模型有两个主要优点:首先，由于驻波场中存在相向而行的光波，因此可避免单向光波的强辐射压对稳定捕获的影响。其次，当捕获波长小于共振波长时，金纳米棒能被稳定捕获在波节处，反之，金纳米棒被捕获在波腹处。相比单光束捕获而言，驻波模型可选择小于共振波长的激光实现捕获，从而扩大捕获波长的选择范围。此外，可根据金纳米棒共振波长选择合适的捕获波长，将不同长径比的金纳米棒分别捕获在驻波的波幅或者波节处（相隔λ/4nm），实现对不同长径比金纳米棒的精确分离。　　第四章中，介绍了通入飞秒激光的锥形光纤在金纳米棒和聚苯乙烯微球混合溶液中的光操纵现象。首先，通过探测TPL荧光增强，可以判定飞秒激光经锥形光纤尖端会聚后能近场激发因梯度力被聚集在焦点附近的金纳米棒。其次，在直径为1.9μm的聚苯乙烯小球和金纳米棒溶液中，由于尖端附近的金纳米棒聚集体具有较高的光热转换效率，极易在尖端形成气泡。然后，由于气液两相面的温度梯度的不均匀性，导致在界面产生横向剪切力并在气泡周围形成Marangoni流，位于Marangoni流中的聚苯乙烯小球能绕气泡做高速转动，形成可控的微型搅拌机。最后，锥形光纤尖端因光操纵和光热效应的共同作用，会产生直径约为3μm的金纳米棒团簇，飞秒激光激发该团簇后，可在样品池下底面附近捕获大量的聚苯乙烯小球。　　第五章，主要对本文的研究内容进行总结，分析目前研究中存在的不足和未解决的问题，并对后续研究工作进行了展望。