随着科学技术的进步,当前的仪器设备已朝着光、机、电集成的趋势发展。利用传统方法制造出来的光学元件不仅制作工艺复杂,而且制造出来的光学元件尺寸与重量较大,已不能满足当今科技发展的需要。目前,微光学技术所制造出的微透镜与微透镜阵列以其体积小、重量轻、便于集成化、阵列化等优点,已成为新的科研发展方向。随着光学元件小型化的发展趋势,为减小透镜与透镜阵列的尺寸而开发了许多新技术,现在已经能够制作出直径为毫米、微米甚至纳米量级的微透镜与微透镜阵,包括折射型与衍射型两种。其中,折射型微透镜与微透镜阵列便是本文的研究对象。由于折射型微透镜与微透镜阵列按照口径的不同可分为亚微米折射型微透镜与微透镜阵列和传统微透镜与微透镜阵列。在第二章利用Mie 散射理论对亚微米微球体透镜的光学性质进行了系统的分析,同时利用eikonal 近似方法分析了亚微米微旋转椭球体透镜的光学性质;第三章利用严格的耦合波理论对亚微米微透镜阵列的光学性质进行了分析,结果表明该类微透镜阵列经过合理的参数选择能起到抗反射的作用,从而为该类微透镜阵列找到了新的应用领域;第四章研究了光刻胶热熔法制作微透镜阵列的工艺,采用了缩短显影时间法使微透镜阵列的F 数与填充因子得到了提高,同时还探索了利用全息-离子束刻蚀法制作闪耀光栅与全息-热熔-离子束刻蚀法制作柱透镜阵列的技术,得到了比较理想的效果。