曲面光栅具有平面光栅和透镜两种光学器件集成的功能。利用曲面光栅取代透镜和平面光栅的光路组合，可极大地减少透镜的数目与质量，从而简化光路，加强光学器件的集成度，提高有效载荷，进一步降低成本，提高系统的稳定性。曲面光栅成为当前光栅制备研究领域的一个主要研究方向，其应用领域正不断扩大，特别是在紫外光谱仪、表面轮廓仪、非接触式测量等测量设备中。本课题主要针对曲面微光学结构的制备，通过深入分析硅的各向异性湿法腐蚀机理，综合采用光刻工艺、湿法腐蚀工艺、纳米压印工艺，提出了一种高精度、低成本、高产出、大尺寸、微结构制作曲面衍射光栅的方法。主要研究工作如下：首先，基于硅的各向异性湿法腐蚀机理，综合考虑掩膜层选择、掩膜层厚度选择、腐蚀液选择、实验条件选择等因素对硅光栅制备的影响，提出最优化实验方案，为制备腐蚀面粗糙度低、光栅有效面积大、光栅周期精度高、图案间隔小的硅光栅提供理论基础；其次，设计并制作完成线宽6μm周期等腰闪耀光栅和线宽8μm周期倒金字塔衍射光栅的最优化制备，在{100}型硅基底表面实现一维/二维衍射光栅印模制作，且光栅有效面积大(15mm×15mm)、表面粗糙度低(<30nm)、有效覆盖率高；最后，通过紫外固化纳米压印技术，实现光栅结构从硅基底到PDMS软压印印模、再到曲面的纳米压印制备。检测结果表明，光栅周期间距好，条纹清晰，有效面积比高，实现曲面衍射光栅大面积、高产率、高精度的微纳制备。