红外线是波长介于可见光和微波之间的电磁波，由于它的非破坏性以及其可揭示的信息，在工业生产、医疗诊断以及军事探测等领域都有广泛的应用，这决定了红外探测的重要性。　　红外探测技术一般分为两种：红外热探测以及红外光子探测。红外热探测器是通过红外光改变探测材料温度从而造成探测材料物理性质的变化来实现红外探测的；而红外光子探测则是通过红外光子与电子之间的相互作用来实现探测的。虽然红外光子探测装置要比红外热探测装置具有更高的敏感性、响应速度以及空间分辨率，但是红外光子探测器又有自身的不足，即需要额外的制冷，这不仅增加了制造成本也使探测仪器变得复杂且笨重，这大大限制了其应用。　　仿生工程提供了一种新的视角去实现红外探测。本论文首先大致介绍了一些仿生红外探测的研究，例如火甲虫对长波红外的探测，蛇类对红外异常灵敏的探测以及利用基于闪蝶翅膀的红外探测。闪蝶由于其光子晶体结构以及其结构色，吸引了很多研究工作者的关注，一大批基于闪蝶翅膀的高性能的化学传感器、红外传感器、热探测器、磁场探测以及PH值传感器等被研发出来。　　基于闪蝶翅膀独特的纳米结构，在本论文研究中，我们利用氧等离子刻蚀技术首次实现了对蝶翅的微纳米结构进行可控削减修饰。这不仅为研究蝶翅光学性能提供了一个新的视角，更增强了我们对生物结构的操控能力；此外通过利用热蒸镀技术的视角效应，我们在蝶翅微纳米结构上选择性修饰了一层金，得到三维尺度上的双层悬臂梁结构，并将其应用到红外探测领域。不同于修饰了单壁碳纳米管（SWNTs）的蝶翅在红外光下所产生的微纳米结构整体膨胀，选择性修饰了金的蝶翅则会发生局部弯曲，这是由于双层悬臂梁结构中金和蝶翅本身的材料的膨胀系数不同，故在红外光的照射下，悬臂梁会向膨胀系数小的材料发生弯曲。这就会造成片层之间反射光的光程差，这些局部弯曲在三维尺度上进行叠加就会造成蝶翅整体光学信号的改变，从而将不可见的红外信号转化为可见光信号。本文实现了约为32 mK的温度灵敏性以及5 Hz的红外响应速率，并利用FDTD模拟软件对实验数据进行了模拟，验证了双层结构局部热变形实现红外探测的原理。　　本文这不仅为提高非制冷型红外探测器的性能注入了新的活力，更提供了一个将三维尺度上的双材料纳米结构用于高性能探测系统的视角。