在生物医学和物理科学等领域中,光镊技术作为一种强有力的工具,用于实现微小颗粒和生物分子的捕获与绑定。尤其是对于颗粒的非接触、无损伤的捕获特性,使得光镊技术得到了越来越广泛的应用,同时也极大地吸引了人们的研究兴趣。柱对称矢量光束以其独特的偏振状态和光场特性,在基于单光束的光镊捕获领域中备受关注。研究这类光束的光捕获计算和相关参量的评价,有助于我们更好地理解和应用光镊技术,以提高现有光镊的性能。本文在前人研究成果的基础上,对径向偏振光束和角向偏振光束的理论合成方法、光场分布以及光捕获效率做了讨论和分析,并分析了相关参数对捕获效率的影响。本文主要工作和结论如下:(1)采用几何光学模型的数值模拟计算了不同偏振模式光束的捕获效率,同时与采用MATLAB光镊工具包的电磁散射模型的计算结果进行对比,验证了改进的光镊工具包对计算柱对称矢量光束光捕获的可行性,分析了两种模型计算光捕获的优劣。结论表明改进的光镊工具包能够计算柱对称矢量光束的光捕获,与几何光学模型的数值比较发现,基于光镊工具包的电磁散射模型得出的结果与实际分析更加吻合。(2)在改进的光镊工具包的基础上,实现了两束线偏振TEM01模光束叠加合成柱对称矢量光束的光捕获计算,也实现了两束圆偏振LG01光束叠加合成柱对称矢量光束的光捕获计算。对两种方法的结果进行比较,发现它们合成的柱矢量光束对计算捕获效率的数值结果相一致。(3)讨论了柱对称矢量光束特殊的光捕获性质。得出径向偏振光束更适合折射率相对较大的颗粒的光捕获,其轴向捕获比其他光束更稳定。角向偏振光束则较适合折射率相对较小的颗粒的光捕获,其横向上具有多个平衡捕获位置,能实现多个小尺寸颗粒的同时捕获;对于折射率低于周围介质环境的小尺寸颗粒的光捕获,角向光束因其特殊的光场特性能够实现这类颗粒的横向捕获。