谱成像结合了物质的光谱信息与图像信息,是人类进行目标探测识别的重要方法。传统成像光谱仪使用的谱分光结构或器件主要有棱镜、光栅、谱干涉以及谱声光调制装置等,具有结构和驱控相对复杂等缺陷。将微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System,MEMS）与法布里-珀罗（Fabry-Perot,FP）干涉微腔结合,基于MEMS-FP干涉滤光与光敏集成,可使成像光谱仪小型化、轻量化并进一步提高成像探测识别效能。本文设计和制作了基于MEMS-FP微腔光干涉的中波红外（3-5μm）滤光器结构,测试了原理样片的红外光谱特征,对所发现的FP-Fano微腔干涉现象进行了分析研究,主要内容如下所述。首先基于FP干涉滤光和MEMS工作机理,研究了中波红外MEMS-FP阵列的支撑微桥结构。设计了方形镜直臂、圆形镜折臂、方形镜折臂等三种微腔桥面,利用多物理场COMSOL仿真软件计算了微腔桥面在静电驱动下的位移和应力分布;从器件的光调谐范围、桥面平整性、反射镜填充度等方面,对比分析了三种桥面结构特征;针对现有MEMS-FP中存在的反射镜面积占比仍有待提升这一问题,选择方形镜折臂桥面开展了实验研究。然后基于DBR膜系理论,设计优化了中波红外FP滤光器的光学结构。利用光学膜系TFCalc仿真软件设计了FP微腔的两个DBR反射镜,计算了DBR反射率和FP微腔光透过率特征,分析了膜层数、光入射角以及微腔深度等影响FP微腔红外透过行为属性;确定了在3-5μm波段的Ge/Si O2/Ge三层膜系反射镜架构方案。针对高反射镜填充度的FP微腔存在镜面不平整性影响谱透射效能问题,利用COMSOL仿真了DBR平整性和表面粗糙度对FP微腔滤光性能的影响,发现源于反射镜表面不平整性的Fano谱空间干涉现象,开展了利用锐化的Fano谱滤光执行高光谱分辨率成像探测所要求的:配置不平滑甚至图案化结构深度的反射镜面形,以及执行基于FP-Fano和MEMS-FP谱干涉耦合滤光等研究。最后基于表面微加工技术,制作了4×4区块的滤光器阵列并对其进行了性能测试。测试结果显示所发展的具有高反射镜填充度的MEMS-FP阵列可有效执行中波红外滤光,其峰值透过率～30%,FWHM～220nm;此外,所采用的优化制作工艺可有效避免FP-Fano微腔干涉滤光干扰,为进一步通过合理配置结构参数和工艺参数,执行FP-Fano高光谱分辨率空间干涉滤光,以及将其与MEMS-FP耦合实现谱干涉耦合滤光等奠定了基础。