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随着纳米技术的发展,对材料及材料表面进行光学微结构加工的需求越来越大。当前对样品表面进行光学微结构加工的主要方法有,基于同步辐射光源的LIGA加工技术,电子束刻蚀(EBL)技术,离子束刻蚀(FIB)技术以及紫外光刻技术等。这些方法中,紫外光刻较为方便,成本低廉,速度快,但是精度低,LIGA、EBL和FIB精度高,但是设备昂贵,并且加工速度慢,可加工区域小,并且加工时间长短与加工区域成正比。近年来国内外已有科技工作者尝试研发了不同的微结构制备装置,但是总体而言精度不够高,工作温度过低(仅限于一些熔点较低的材料),加工过程中样品氧化严重,因此,不断探索新的方法和技术,发展综合性能好、可加工大范围,精度高,普适性强的微结构制备系统,一直具有其必要性和重要性。本文研发了一套纳米热压印系统,压印速度快,可在数分钟内完成微结构制备；压印范围大,可一次性加工百微米甚至毫米大小的微结构；成本低廉,不仅仪器本身研发成本低,更重要的是使用成本极低；本系统对对样品进行了有效的防氧化措施,采用通入惰性气体的方法,简单高效,避免了用真空装置的高成本与繁琐。首先,介绍了纳米热压印的原理,阐述了传统的纳米热压印系统的原理与技术。在此基础上,提出了一种新型纳米热压印技术,克服了传统纳米热压印过程中样品易于氧化的缺点,通过气体循环系统达到保护样品的目的。然后,详细阐述了纳米热压印系统的制备过程,包括其中的4大子系统的原理与具体制备过程——机械系统、控制系统、通讯与电路系统与软件与算法系统。再是,通过光刻胶对此新型纳米热压印系统进行了性能测试,测试结果符合预期目标,验证了新型纳米热压印系统的高效与稳定。最后,对一种热塑性优异的新型材料——金属玻璃,进行了光学微结构制备的应用性研究。介绍了金属玻璃的性质与制备方法。通过新型纳米热压印系统在金属玻璃薄膜表面成功制备出了微结构,并探索了金属玻璃的特性,进一步验证了系统的可行性。