近30多年来,以红外探测器为核心的红外技术得到了快速发展,除了应用领域得到拓宽,其本身的创新也层出不穷。随着微机电一体的发展,器件越来越小型化,同时为了提高系统的分辨率和目标识别能力,这就要求探测器具备高灵敏度和高效光能利用率。设计微透镜阵列,将入射到像元区域的光集中到更小的光敏区域,这样既提高了光能利用率,同时也避免了像元之间的串扰。本论文从透镜聚焦这一性能角度出发,为红外焦平面探测器提供一种聚焦微透镜阵列制备及集成方案,可增大探测器的填充因子,从而提高探测器的性能,本文的主要工作为:1.仿真设计方面,针对特定的探测器,利用ZEMAX软件,设计出不同集成方式的微透镜阵列,对比分析了不同集成方式的优缺点,确定集成方案。其次引入超表面结构,设计了超平面透镜,经过FDTD软件仿真,验证了平面结构微透镜的聚焦功能,为用于探测器的聚光微透镜提供了新方案。2.详细研究了微透镜阵列的制备工艺,采用光刻热熔法和刻蚀,提出阶梯前烘、二次匀胶等工艺改进,对低冠高光刻和高冠高刻蚀进行了相应的工艺改进,明确了工艺参数,制备出三种不同规格的微透镜阵列。3.对微透镜阵列表面形貌测试,搭建光斑测试系统,获取聚焦光斑图像,并分析了阵列光斑的均匀性,验证微透镜对探测器性能实现了提高。