全光输运带是一种利用激光产生的光力在空间形成特殊带状区域,在区域内能实现对微小物体局域限制与输运等光操控,该区域和现实中的物体输运带类似。这种全光输运带可以通过输运带将微纳物体输运到指定的位置,而且可以控制被输运物质的输运速度和时间。这种全光输运带的输运对象是微小物质,具有无接触、无损伤、易操控、易集成等优点。在操控微米小球、生物细胞、生物分子以及一些纳米物质等方面有很重要的应用。目前在此方面的研究也取得了很好的进展。利用柱透镜将准直的圆形高斯光束转换为聚焦的椭圆形线型高斯光束,再将聚焦的椭圆形线型高斯光束斜入射至位于去离子水中玻片的表面,在玻片表面形成椭圆形的线型光斑,在横向上光斑附件的颗粒受到光束的梯度力而被约束在光斑中间,在纵向上受到光的散射力和梯度力而被迫沿着光斑纵向运动,实现了全光输运,称这种椭圆形线型光斑为全光输运带。本文主要研究了这种全光输运带的输运起始点特性、输运速度和时间特性、输运方向调控特性以及输运距离调控特性。另外,理论上利用光线理论和几何光学模型来研究这种全光输运带的输运机理。首先计算聚焦的椭圆形线型高斯光束垂直照射颗粒产生的光捕获效率。当光束斜入射至玻片时,将在玻片表面形成的光斑近似为光束的焦平面。再来分析光束斜入射到位于玻片表面上的微球产生的光力。理论上计算得出,光输运带的方位角在-90度到90度范围内变化时,输运带中的颗粒在横向上始终受到指向长轴方向的约束力,在纵向上的光力始终为正值,和光束在平面投影的方向一致。当方位角为±90度时,颗粒在横向和纵向上均受到指向光斑中轴的约束力,此时颗粒被约束在光斑长轴上。在实验上,位于输运带上的颗粒均会被输运带吸收到中心轴上并沿着纵向输运至光斑末端区域,区域范围为10mm,实现了输运带多起始输运点输运的功能。通过改变入射光光功率来实现输运带的输运速度和时间,并且输运速度随着光功率的增大而线性增大。通过旋转柱透镜来改变椭圆形线型光斑的方位角,进而实现输运带的输运方向。实验结果表明这种全光输运带可以在180度输运方向内任意方向调控,并且发现随着方位角的增大,输运速度减小,当增大到90度时,速运速度为0。通过光照时间来控制输运带的输运距离,这种输运带可以实现0~250mm范围内输运。本文最后演示了全光精确输运单颗粒和多颗粒微球至定点位置的应用。该研究工作创新之处在于:1、将聚焦的椭圆形线型高斯光束斜入射到玻片平面,在二维玻片表面内实现全光微米颗粒输运;2、利用光线理论和几何光学模型建立了聚焦的椭圆形线型光束斜入射至玻片上形成输运带机理的理论分析方法;3、在水环境中,实现了在输运带上任意起始位置输运颗粒,以及实现了输运速度、时间、距离和方向的调控技术;