빛으로 힘을 전달하기
전자기파는 운동량을 운반하므로 입자에 반사되거나 굴절될 때 입자와 운동량을 주고받는다. 이 교환이 힘으로 나타난다. 광학 집게는 빛이 물체를 비추는 효과만 관찰하는 장치가 아니라 그 힘을 이용해 위치를 제어하는 장치다.
초점 부근의 포획
전형적인 구성은 레이저를 대물렌즈로 좁은 영역에 모은다. 적절한 입자와 주변 매질에서는 빛의 세기 변화에 따른 힘이 입자를 초점 근처로 끌어온다. 빛의 진행 방향으로 미는 성분도 있으므로 안정한 포획에는 이들 힘의 관계가 중요하다.
작은 힘의 측정
광학 집게는 작은 대상의 위치 변화와 이에 대응하는 힘을 연결하여 측정할 수 있다. 이를 통해 미세 입자 사이 또는 생물학적 대상의 상호작용을 조사한다. 단순히 화면에서 입자가 멈춰 보인다는 사실만으로 힘의 수치가 정해지는 것은 아니며 장치의 교정이 필요하다.
여러 대상을 다루기
빛의 장을 적절히 제어하면 여러 포획 지점을 만들어 대상을 각각 조작할 수 있다. 이는 집게의 금속 끝을 여러 개 제작하는 방식과 다르다. 다만 광학 집게의 작은 힘이 일상의 큰 물체도 같은 방법으로 자유롭게 들어 올릴 수 있다는 뜻은 아니다.