本发明提供一种基于光学俘获的颗粒粒径检测方法,该方法分析被光阱俘获颗粒位移的功率谱,该信号包括受限布朗运动对应的洛仑兹分布和受迫运动的尖峰。根据尖峰相对洛仑兹分布围绕的面积与峰的高度,反演该光阱中微粒被位置探测器探测时的电压比例系数,根据标准尺寸微粒粒径,测量粘滞系数与温度的比值。根据粘滞系数与温度的关系,获得光阱中的温度。采集待测微粒在光阱中的受迫运动信号,然后使用功率谱校准探测器对该微粒的电压比例系数。由热噪声的功率谱获得扩散系数,根据标准微粒测量的温度和粘滞系数以及Stokes‑Einstein关系即可确定颗粒半径。该方法可以检测出实验环境中单个颗粒的粒径,即可原位高精度检测粒径。