近年来,越来越多的光纤技术领域中需要光纤微透镜,光纤微透镜是将光信号从一端有效地传输到另一端口的光纤器件,在光通信、传感、激光信号处理等领域有着较大的研究价值和应用前景,因此,基于光纤制作的微透镜已成为光纤技术领域中的研究热点。在光纤端面制作微透镜是促进光纤和激光信号模态匹配最有效的低成本方法,可以有效提升激光信号的耦合效率。通过在光纤端面形成特定的透镜结构,可以对光纤出射光做任意的光场变换。随着光纤微透镜加工技术的发展,光纤端光场变换更加容易实现,飞秒激光技术是目前制作光纤微透镜的较好的技术之一,大大丰富了光纤微透镜的制备手段。本文在现有加工光纤微透镜技术的基础上,围绕光纤端面微透镜开展工作,利用飞秒激光加工技术在无芯光纤端面制作了菲涅尔透镜,对透镜结构进行了数值分析,通过实验验证了理论分析的正确性。首先,分析了光纤微透镜的国内外研究进展,提出了本文的研究方法及内容,其次,分析了飞秒激光加工技术原理及其研究进展,同时,研究了湿法刻蚀原理并利用飞秒激光微加工系统辅助湿法刻蚀加工了斜锥透镜,最后,设计了一种“三明治”组合型光纤光镊微透镜结构,在无芯光纤端面利用飞秒加工系统制作了菲涅尔透镜,对该透镜结构进行了数值仿真分析,绘制了不同参数条件下该结构的横向光阱力和轴向光阱力变化曲线,从仿真结果可以得出粒子所受的横向光阱力与横向捕获范围会随着粒子半径或者折射率的增大而增大,但横向捕获位置不变;通过仿真还发现,粒子所受的轴向梯度力较小,不能在轴向稳定捕获。因此我们在做实验的时候,将光纤与样品池呈一定的角度,使得梯度力与散射力的水平方向分量平衡,从而可以二维操控粒子,通过实验证明了理论的可行性。