红外感知技术成为各国竞相突破的关键技术,广泛应用于民用和国防领域。然而,红外感知技术尚存在2项难以突破的瓶颈。一方面,由于介质的不连续性,红外光将在空气与基底形成的界面之间产生界面反射,显著降低太阳能利用率、军事装备隐身性能以及光探测器信号收集率。从空间探索到消费电子产品等各种领域对光学和光电设备的需求不断增长,促使人们寻求最大限度提高光收集效率的方法。因此,如何降低反射损耗是红外感知技术面临的关键难题。另一方面,目前的红外传感系统对红外信号的处理能力受信号强度限制较大,因此亟需提高红外传感系统的感知灵敏度和超远微弱信号的感知能力。自然界众多生物在生存环境的驱动下进化出诸多微小高性能感知系统,以实现种群的繁衍生息,这无疑为我们攻克红外感知技术的瓶颈提供了全新的研究思路。本论文以吉丁甲虫（Melanophila Cuspidata）为生物原型,重点研究吉丁甲虫超敏热源感知机制和仿生红外传感元件的制造工艺,并开展以下研究:（一）通过对吉丁甲虫红外器官表面形貌和内部精细结构的显微表征分析发现其超敏热源感知能力源于其表面形貌的高效红外线捕获机制和“穹顶”结构内部的两级信号放大机制。利用激光共聚焦扫描立体显微镜提取“穹顶”结构轮廓坐标并建立三维阵列模型,借助FDTD光学仿真软件进行光学模拟。（二）基于阳极氧化铝、激光刻蚀工艺、紫外光刻技术制备了三种模板,结合模板法薄膜制备工艺制备三种薄膜并分别对其进行了透射性能、力学性能、抗冲击性能测试。结果表明:基于阳极氧化铝制备的薄膜适用于可见光-极近红外波段（400-1200nm）减反增透应用;基于激光刻蚀工艺制备的薄膜中,激光刻蚀PDMS薄膜平均反射率约为2.78%,平均透射率约为91.22%,激光刻蚀PDMS/Si O2薄膜反射率降低到2%以下,三种规格的Si O2微米球中,直径为3μm的Si O2微米球（质量比2:1）减反射吸收效果最好;基于紫外光刻法制备的薄膜,在整个测试波段内,其平均反射率（1.41%）明显低于无结构PDMS薄膜（7.28%）,其透射率均在90%以上,平均透射率约为91.4%,呈现良好的减反增透性能;力学性能和抗冲击性能测试表明,几种薄膜的抗拉伸性能和抗冲击性能良好,激光刻蚀PDMS薄膜和仿“穹顶”结构薄膜可以作为近-中红外减反增透薄膜应用,激光刻蚀PDMS/3μm Si O2微球（质量比2:1）薄膜可以作为近-中红外减反吸收薄膜应用。（三）采用“拔丝成型”法制备了仿生红外传感元件多孔内核吸收层,将多孔内核吸收层、红外减反增透薄膜、红外减反吸收薄膜结合终端读出系统进行简易封装得到仿生红外传感器并对其进行实验标定。结果表明:随着标定距离的增大,标定拟合直线的斜率呈现增大的趋势,反应了相同温度变化下电压信号变化值的降低,同时也反应器件灵敏度的下降,三条拟合直线的灵敏度分别为:47.2m V/℃、35.4m V/℃、29.2m V/℃。同时,随着标定距离的增大,电压信号值也呈现减小的趋势,测温范围向高温移动,三条标定拟合直线的适用范围分别为:51-84℃、56-85℃、59-92℃。性能表征结果表明:本设计仿生红外传感器的测量误差率约为7.6%,响应时间约为14s。本设计基本能够实现对火灾等红外信息的感知功能,通过不同距离的标定还有望实现宽范围的测定。