本文旨在为红外偏振成像系统设计一种高性能的偏振器件，这对于偏振信息的准确测量与分析处理尤为重要。偏振成像技术方案主要可分为：分振幅型、分孔径型和分焦平面型，由于后者结构紧凑、集成性高、机械性能稳定且可进行实时动态测量，本文设计一种分焦平面型红外偏振器件，即基于像元的红外微偏振片阵列。以亚波长金属光栅为基础结构的微偏振片稳定性、偏振性、薄度、应用光谱范围和应用功率范围等性能优势明显。通常提高线栅偏振器件性能的方式为:在金属栅线与基底间镀膜，但是鉴于膜层与基底间结合牢固度较差，以及较厚膜层增加工艺复杂度等难点，本文提出一种性能优良且易于制备的光栅结构。　　论文的主要研究内容及创新点包括：　　1、通过分析光栅材料及结构参数对光栅偏振性能的影响，设计了一种铝/砸化锌双层亚波长光栅结构。这种双层结构光栅区包含两种材料，针对基底进行过度刻蚀更能适应制备过程中刻蚀时间或速率控制失误所带来的影响，并实现了对光栅偏振性能的提升。该光栅为矩形形貌，铝与砸化锌厚度分别为0.6pm和0.4μm，周 期 1μm，填充因子0.5。利用严格耦合波理论计算该结构光栅的衍射效率，7?1 5μm波段的光以0?60°入射后其0级 TM 透射率达到87.54%以上，消光比超过47dB;在 10.6μm波长下，TM 透射率高达90.80%且具有50dB以上的消光比。相比同刻蚀深度的单层铝光栅，偏振透射率具有明显提高。此外，设计了一种的铝/硅双层亚波长光栅结构，光栅矩形形貌，周期 1μm，填充因子0.5，光栅区铝层厚度260nm，刻蚀娃深240nm。　　2、绘制光刻掩膜版，该掩膜版包含红外相机像素步长和20倍像素步长的四种不同透偏方向的区域，利用分步重复缩小投影曝光机(Stepper)曝光，配合离子束刻蚀和反应离子刻蚀设备分别对铝、硅进行刻蚀，制备出铝/硅双层光栅微偏振片阵列。利用电子显微镜观测其形貌结构并计算其光栅周期及光栅线宽的制备误差。　　3、利用测试系统对所制备微偏振片阵列进行性能测试。测量结果显示，该阵列在 10.6μm波长光源正入射时TM透射率达67.50% ，最大相对透射率达87.06%，消光比21.7dB，相邻像素串扰作用为2%?4.04%，测试结果验证该偏振器件的设计原理的正确性与结构优化过程的可靠性。