薄膜微光学元件在传统微光学元件的基础上,进一步利用具有多层特征的薄膜微结构,在折射、反射和衍射的基础上引入了干涉效应,而且微观结构更加复杂多样,从而表现出新颖的光学特性,实现对光波特性的复杂调制。论文主要研究光学表面薄膜微结构的制备工艺,包括PECVD法制备单层、多层薄膜,单点金刚石技术制作母版,纳米压印技术进行软印章制备、图形化转移,等离子体刻蚀成型,使用等效介质理论和有限元分析法研究该结构的反射光谱特性。具体结论如下:利用PECVD法在硅和硫化锌基底上沉积折射率为1.46的氧化硅薄膜,在薄膜沉积的最佳工艺条件下的沉积速率分别为:42.22nm/min、47.64nm/min。以此,研究了折射率为1.46的氧化硅薄膜随着沉积厚度的增加,其稳定性变化情况:折射率无明显波动,其中在硅基底上薄膜应力无明显变化,但在硫化锌基底上薄膜应力明显增加。在硅基底上沉积折射率分别为1.5、1.6、1.7和1.8的氮氧化硅薄膜,得到薄膜沉积的最佳工艺条件。沉积了这四种折射率条件下的渐变折射率薄膜。沉积了折射率为1.8且厚度分别为100nm、200nm、500nm、900nm的氮氧化硅薄膜。在单点金刚石技术制备了母版的基础上,利用纳米压印技术和等离子体刻蚀技术在镀有氧化硅、氮氧化硅的硅基底上制备以底面积1Oμm×10μm为周期、高5μm的金字塔结构,用扫描电镜测得结构的微观形貌清晰,周期为10.5μm×10.8μm、高为4.57μm。分析可得周期的相对误差是5%～8%、高度的相对误差是8.6%,分析了实验结果产生偏差的原因,为后续改进工艺,提高精度提供了依据。通过使用等效介质理论和有限元分析法对其光谱特性进行了分析,模拟单个金字塔微观结构,仿真得到其反射光场呈周期性分布,其周期随着波长的增大而增大。