由于加工过程无需掩模、加工精度高和加工方法灵活等优点,电子束曝光成为了力、热、声、光、电等学科在纳米尺度开展研究的关键技术。随着纳米尺度下科学研究的推进,微纳结构所需集成的功能不断增加、几何形状复杂程度持续攀升,这对依赖于AutoCAD或者L-edit等软件进行的电子束曝光版图设计方法提出了挑战。因此,如何有效地设计和优化电子束曝光版图成为了微纳加工领域内一个重要的研究课题。基于上述电子束微纳加工中所面临的问题,本论文提出了使用计算机编程来辅助设计和生成曝光版图的方法来提高电子束高分辨加工的灵活性。本论文的主要研究内容如下:(1)“轮廓加工”作为一项全新的微纳加工工艺大幅提高了电子束曝光的图形加工效率。我们基于MATLAB平台开发出了一套提取数字图像的边缘特征并将其转换为版图的程序,并应用于“轮廓加工”中,提高版图设计效率和可靠性。该程序使用图像灰度化和自适应阈值分割算法预处理了数字图像,随后利用MATLAB bwboundaries函数追踪了图像边界,最后使用GDS工具箱生成了曝光版图。通过实验,我们证明了该方法生成的版图的有效性,且能与“轮廓加工”工艺良好兼容。进一步的实验则利用本方法确认了“轮廓加工”工艺在复杂图案加工中的可行性,拓宽了该工艺的应用领域。(2)基于铝等离激元结构色,我们通过编写版图生成程序,实现了透射式高分辨纳米全彩打印。通过调节垂直耦合的Al纳米孔/盘阵列的周期和孔/盘的大小实现了覆盖可见光大部分颜色的调色板。利用上述调色板,设计并编写程序将彩色图像转换为电子束曝光版图,实现了基于Al纳米孔/盘阵列的结构的全彩打印。同时,用实验和理论方法对结构的光学行为进行了系统地研究。结果表明,纳米孔阵列的局域表面等离激元在该体系的超透射现象中期了关键作用,同时盘和孔的耦合对增强透射也起着重要作用。与现有的透射式等离激元彩色滤光片相比,该结构具有制备工艺简单、使用材料价格低廉等优点,在纳米全彩打印和防伪等领域中具有大规模应用的潜力。