激光引导直写(LGDW,Laser-guidedDirctWriting)利用光力捕获、输运和堆积单个材料微粒，能将包括活细胞在内的各种材料粒子作为加工对象进行堆积组装，可作为新的快速成形系统的使能技术应用于组织工程等领域。 粒子在激光引导下的捕获和输运过程是进行激光引导直写应用系统设计的基础。本文考虑实际工作条件下的各种干扰因素，通过实验和数值模拟的方法，研究此过程中悬浮粒子的捕获条件，输运动力学行为和规律，以及相关干扰因素及其影响规律和机制等问题。 首先建立激光引导直写实验系统，对聚苯乙烯微球等多种材料的粒子进行引导输运和图案沉积，掌握基本的实验方法、测量方法和部分操作参数。其次分析输运过程的驱动和干扰。由光子与物体碰撞模型估算光压力，同时根据广义米氏理论得到光力数值计算程序，并据此分析光力的分布特点和影响因素，其中光强的分布是决定因素；由介质对激光的吸收引起的对流是输运过程的主要干扰，可利用密闭腔内含有内热源的自然对流有限元计算模型估算对流速度及影响因素，对流同时促进连续输运过程中粒子的补充。然后建立粘性介质中粒子在光力和横向干扰作用下的运动模型和数值计算方法。对不同初始位置的粒子模拟表明所有捕获粒子能够进入唯一的输运流；此外随一定对流速度进入光场的粒子能够被光束捕获的条件是处于光轴附近一定的水平宽度内，此宽度与对流速度对应。最后用实验测量方法和运动模拟程序来讨论输运过程的输出参数。输运流对光轴的位置偏移由光场梯度力平衡位置被横向干扰改变引起，粒子的轴向输运速度决定于光压力的分布；两者均受光束参数和对流干扰的影响，其规律与光力的分布一致。 本文在建立实验系统和实现激光引导直写实验的基础上，建立了粒子捕获和输运过程的运动模型，尤其是考虑了实际应用中各种干扰因素的影响，对于激光引导直写应用系统的设计和与快速成形工艺的集成方面具有指导意义。