流式细胞术是结合现代物理电子技术、激光技术、计算机技术于一体的先进技术，可以在一秒钟内对数万个生物细胞或者微粒同时做多属性、多参数的测量。是一种被高度认可的精确、迅速、高灵敏度的生物细胞微粒的检测方法，在现代科研和医疗中扮演着极其重要的角色。流式细胞仪是以流式细胞术为主要技术所研发的高科技仪器，被广泛应用到生活与科研的各个领域。然而国内目前没有任何一家公司或者科研机构研制出具有自主知识产权的流式细胞仪产品，流式细胞术在中国的发展几乎为空白。本论文主要从流式细胞仪鞘流系统、激发光源与光束整形系统、前向散射光和侧向散射光探测光路等几个方面的设计以及荧光激发原理等方面研究对流式细胞仪光学系统展开设计。1、按照流式细胞仪对样品流体的探测要求，利用流体力学中的流体运动理论以及流体聚焦原理对鞘流系统进行设计，使细胞溶液制成的样品流在鞘流液的包裹下呈单列直线流过激光探测区域，并与激发激光互相垂直。使各细胞产生散射光以及荧光信号之间不会产生干扰。2、根据细胞大小以及聚焦后的样品流宽度以及探测精度要求，利用zemax软件对激发光源与光束成形光路进行设计，使激光光源产生的激光光束在经过所设计的光束成形系统后形成约10μm×75μm的椭圆形光斑，以满足对细胞探测的需求，且使得细胞经过检测区域的时候不会由于光束过宽等原因产生信号的重叠而影响到细胞散射光信号的探测。3、根据硅光电池的位置以及大小尺寸，利用optisworks光学设计软件对前向与侧向散射光探测光路进行设计，使散射光能量经过探测光路后聚焦在硅光电池探测端实现对散射光能量的探测。4、对荧光分类、产生进行深入的研究，了解荧光产生的原理。并且对荧光光谱与其激发光谱之间的关系进行探讨，为荧光的探测光路设计作出初步的理论研究。