随着科学技术的发展,衍射光学元件由于其特殊的性质在光学系统中得到越来越广泛的应用。衍射光学元件的加工方式繁多,相比于机械加工和光刻加工,通过精密注塑成型技术加工的光学元件具有质量轻、成本低等优点。目前在衍射光学元件的精密注塑成型中,由于微型腔的存在使得最佳工艺的确定过程复杂且微结构的成型精度不高。本文针对衍射光学元件设计了注塑模具,通过仿真实验和注塑成型实验结合研究了成型工艺对衍射微结构复制度的影响。首先研究了微结构光学元件的精密注塑成型原理和工艺过程。分析精密注塑机的成型原理和螺杆塑化原理,研究不同工艺参数在各个工艺过程中对微结构填充的影响,为下一步工艺参数优化提供理论基础。其次是对衍射光学元件工作原理和衍射效率理论进行了研究,并确定了模具浇注系统、冷却系统、排气系统、脱模机构的设计方案,以及对仿真实验和注塑实验所需软件和设备的分析与选择。然后提出了通过Taguchi法和加权综合评分法对工艺参数进行优化并确定最佳参数组合。在第一阶段基于Taguchi法设计正交试验,确定显著影响塑件表面微结构高度和周期宽度的工艺参数。第二阶段通过加权综合评分法对两个评价目标加权评分,并通过对综合评分值的均值分析确定最佳工艺参数组合。最后研究了成型过程中工艺参数对微结构复制度的实际影响。分析了衍射微结构模芯的单点金刚石车床加工过程,并对不同工艺参数进行单因素注塑实验,然后将微结构高度和制品质量作为评价标准进行定量分析。为了减小微结构成型误差,建立了误差补偿模型并进行补偿实验,补偿前微结构高度为0.8933μm,补偿后的微结构高度为1.0186μm,与补偿前相比补偿后的高度误差由0.1867μm减小为0.0614μm。