基于数字微镜器件(Digital Micromirror Device,DMD)的数字光刻技术具有灵活高效的特点,该技术广泛地应用于多种领域,如:电路板线路制造、微光学器件制造、生物芯片制造等。微纳光学器件的体积小而且功能丰富强大,特别适合现在微型化、高集成化的需求,例如人脸识别领域中的结构光投影模组的核心器件就是达到亚微米级的衍射光学元件。低成本、高效率和高精度地制造和生产微纳光器件的问题,不仅被科学界所关注,而且在工业界中存在着巨大的需求。本文所提出的快速原型制造方法,利用了基于DMD的无掩模光刻技术和可见光敏树脂,该方法在三维(3 Dimensional)打印中具有广泛的用途,实现了以快速的制造速度,亚微米级的精度和最小的特征尺寸1.5μm来制造微结构。为了说明该方法的可行性,我们制造了成品以验证该项技术。本文从DMD数字光刻和光敏树脂光固化的原理出发,根据它们本身的特性,结合有掩模光刻领域对光刻工艺成熟的研究方法,利用多种方法对制造工艺进行优化和控制,最后制作出符合要求的微结构。本文主要的研究工作如下:首先,介绍了各种微纳结构制造技术的优缺点和各种微纳光学器件的类型和工作原理,并阐述了DMD数字光刻技术、光敏树脂和衍射微光学器件的理论与设计。选择达曼光栅(Dammann grating)作为制作样品,达曼光栅复杂的结构能够更好地体现本技术的特点。其次,为了实现更高精度、更高质量的微结构和高效快速的制造方式,本文从光敏树脂的特性和数字光刻技术的特点出发,完成了一系列的实验和优化设计。首先量化分析了光刻的曝光剂量调制,以制造出合适高度的微结构。接着通过一系列实验,探索和分析了该技术之下的分辨率极限,在确定分辨率极限之后,获得了确定的最小特征尺寸,以确定该技术下的最小的间隙尺寸和合适的结构。同时还重新设计并优化了掩模图形,以降低曝光图像之间的叠加光强度和光敏树脂的收缩效应,以减少制造误差。因此,基于上述各项改进和研究,成功地制备了具有50%衍射效率的达曼光栅,这不仅可以保证精度,而且可以保持制造速度。最后,该达曼光栅的成功制备显示了这种结合光敏树脂和基于DMD的无掩模数字光刻的技术能力和可行性,证明了这可以实现快速且高效地制造接近亚微米结构。这不仅加速了科学研究过程,而且将成为具有微米或纳米结构的大规模工业生产的基础。这项工作揭示了这种方法在基于光敏树脂和数字光刻技术上,实现快速、直接和高效地制造纳米级光学元件或结构的巨大潜力。