本论文介绍了激光镊子拉曼光谱仪的原理、系统实现及其应用研究。 第一章介绍了拉曼散射的历史、基本原理和拉曼光谱技术的发展及其在生物医学中的应用。第二章详细介绍了光镊的基本原理，激光镊子拉曼光谱仪各个部分的构造及系统的校准及性能评估。 第三章介绍了用脉冲光镊俘获和操纵吸附在玻璃表面粒子的实验，然后提出我们的理论分析并进行数值模拟来解释他们的实验结果。我们的理论计算结果与实验结果定性相符。 第四章介绍了激光镊子拉曼光谱仪在生物医学中的应用研究。它包括两部分：第一部分是利用拉曼光谱研究酒精对人体血红细胞的影响。血红细胞浸泡在20％酒精溶液25分钟出现I752的明显减小可能与血红蛋白与酒精相互作用导致的血红细胞变性有关。当酒精浓度增加时I752的减小变得越来越快越来越明显证实了这一推测。当酒精浓度超过30％时，血红细胞在小于3分钟的时间里破裂，细胞结构完全被破坏。另一部分是利用单细胞拉曼光谱技术识别直肠癌细胞。我们利用正常直肠细胞和直肠癌细胞拉曼光谱之间的差异，可以正确的预测20个癌细胞中的17个和20个正常细胞中的19个，这一分类的灵敏性和特异性分别为85％和95％。 第五章是博士期间完成的测量极弱相干光在铷蒸汽盒中的透射率实验。