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随着当今科技水平以及工业制造的集成化程度的不断提高,要求越来越多的元件向着微小化和轻量化的方向发展。微光学元件作为微结构器件的一个重要分支,在光信息及微小光学领域中正扮演着独一无二的角色,广泛应用于光电传感和光通信系统领域,而阵列光学元件的出现为微小光学迅速发展的提供了重要支撑作用。本文通过纳米压印二维有序PS胶体晶体膜技术制备具有高填充因子、尺寸可控的微透镜阵列,并分析基于此技术制备纳米级尺寸微透镜阵列的可行性。首先将聚苯乙烯（PS）胶体颗粒组装成二维有序胶体晶体膜,然后利用纳米压印技术将二维有序胶体晶体结构复制到聚二甲基硅氧烷（PDMS）上制作成模板,最后将带有晶体结构的PDMS模板转移至指定材料上进行二次压印,完成微透镜阵列的制作。这其中的主要研究内容包含PS胶体颗粒的合成、二维有序PS胶体晶体膜的制备以及紫外纳米压印光敏复合薄膜三个方面。并在研究中得出了以下结论:（1）利用无皂乳液聚合法能够方便地制备PS胶体颗粒,颗粒具有良好的球体形状且大小均一;其次通过调节苯乙烯单体与甲基丙烯酸的质量比以及引发剂浓度可以获得不同粒径颗粒。（2）利用旋涂法制备二维有序PS胶体晶体膜。通过向PS胶体颗粒乳液中添加无水乙醇可以提高PS的润湿性能,利用扫描电子显微镜（SEM）对晶体膜进行表征,表明乙醇可以增强晶体膜中颗粒的有序性,但同时也会提高多层膜结构产生的概率,且在2000 rpm下,当PS胶体颗粒乳液中的无水乙醇与去离子水的体积比为0.8-1.0时,胶体晶体膜中的缺陷较少,颗粒排列较为紧密,单层膜结构覆盖面积相对较大。（3）利用旋涂法制备二维有序PS胶体晶体膜。通过向PS胶体颗粒乳液中添加一定浓度十二烷基硫酸钠（SDS）溶液可以有效改善PS胶体颗粒在水中的分布状况,通过SEM和紫外-可见分光光度计对胶体晶体膜的表征结果可以得出添加SDS有利于获得单层PS胶体颗粒的膜结构,同时也较好地改善了膜中的线缺陷,但是降低了膜的覆盖面积,且在2000 rpm下,当添加的SDS溶液浓度为2wt%时,胶体晶体膜兼具有较有序的膜结构和较大的膜覆盖面积。（4）通过将旋涂获得的PS胶体晶体膜转移至水面进行二次自组装可以获得大面积二维有序的PS胶体晶体膜,从SEM的结果中可以得出通过二次的空气-液面自组装能极大改善PS胶体晶体膜的低覆盖率问题,并且使得膜结构更加有序,对比单一的自组装方法又具有快速获得大面积二维PS胶体晶体的优点。（5）利用纳米压印技术,将二维PS胶体晶体结构复制到PDMS上并进行固化,然后将固化的模板覆盖到二氧化钛基有机-无机复合光波导薄膜上获得具有高填充因子的纳米级尺寸的微透镜阵列,通过原子力显微镜（AFM）以及SEM的测量结果可以得出微透镜具有较好的轮廓外形,验证了纳米压印技术可以用于制备纳米尺寸的微透镜阵列。此外由于光敏薄膜能够在不同温度下展现不同的折射率,提供了一种制作可变折射率微透镜阵列的新思路。