近年来,光学检测的发展十分迅速,由于光学检测具有快速、无损并且具有高的时间分辨率等优点,因而可以利用其研制具有微米、纳米量级的生物传感器,实现细胞的非入侵检测。在细胞的光学检测中,光与细胞组织之间的作用的主要体现就是散射,因此研究细胞的散射特性有着重要的意义。然而由于细胞结构成分复杂,个体差异性大,结果的不确定性比较大。因此,采用数值模拟分析或预测光学检测的结果,将对实验起着指导作用。目前人们大量使用的电磁散射分析方法是同质性球体的光散射Mie理论,它在解释描述光在大片量生物组织的传播取得了很好的效果,然而它并不能准确描述一个独立的包含诸如细胞膜、细胞核以及各种细胞器的结构复杂的细胞。时域有限差分法(FDTD)是一种有效的电磁学数值计算方法,近来也被应用于细胞的光学散射分析,相对于Mie理论,它通过FDTD网格离散,能够对任意几何结构、任意化学组成的细胞进行计算。细胞内各种细胞器具有不同折射率,所以在FDTD网格剖分的时候,也就包含了细胞的结构信息。本文采用FDTD时域有限差分方法计算分析了细胞的光学散射特性,通过对细胞进行FDTD建模,计算其近场分布,求出其雷达散射截面(RCS),并初步分析了细胞器、细胞核以及细胞形状对散射特性的影响,并初步研究了其宽频带散射特性。由于光纤探针在近场光学检测以及纳米生物传感器中的重要作用,本文也对光纤探针的光传输特性进行了数值仿真。