石墨烯等离激元具有较高的光场束缚、低本征损耗、易于调谐等新颖光学特性,这些特性在表面增强红外吸收光谱的基础问题及应用研究发展迅速,以期在光谱探测传感等领域呈现出广阔的应用前景。石墨烯等离激元的激发、调控及应用,首先需要实现石墨烯的纳米图形化加工,以调控石墨烯的能带特性,使其展现出更好的红外吸收光谱增强特性。据研究,石墨烯纳米阵列的能带特性主要由纳米尺度单元结构的形态、尺寸和粗糙度等几何参量共同决定和影响。因此,大面积极低表面粗超度的高质量石墨烯纳米阵列的高精度加工及其光电性能调控的研究至关重要,相关加工技术及其性能调控的研究具有重要意义。本文针对纳米结构化石墨烯阵列调控红外吸收光谱特性中的问题,开展了极低表面粗超度石墨烯纳米阵列的制备工艺研究,通过对制备的石墨烯纳米点阵列（Graphene Nanodot Array,GNDA）样品进行微观结构表征和光谱测试,验证了石墨烯纳米阵列结构的红外吸收光谱增强特性和调谐特性。主要研究工作如下:（1）基于石墨烯等离激元的性质及其色散关系,建立了石墨烯纳米阵列仿真模型,通过仿真验证了改变纳米阵列的尺寸和周期可对增强红外吸收光谱进行调控。并通过仿真银纳米颗粒掺杂光刻胶中局域光场增强效果,为制备石墨烯纳米阵列提供了理论基础。（2）基于电子束曝光和电感耦合等离子体刻蚀工艺,制备了最小尺寸可达90nm、低表面粗糙度的单层的GNDA,并探究合适的曝光剂量。此外,为了制备出更小尺寸的石墨烯纳米阵列,基于金属纳米颗粒局域光场增强作用的激光倏逝驻波干涉光刻工艺,制备了银纳米颗粒掺杂光刻胶,并搭建激光倏逝驻波干涉光刻平台,其理论光刻线宽最小可达到10 nm。（3）通过对三种不同尺寸和周期的GNDA样品进行表面形貌和光学特性测试,发现样品表面粗糙度最小可达0.792 nm,刻蚀质量较高。同时通过红外光谱测试和太赫兹光谱测试,发现石墨烯纳米阵列在红外和太赫兹波段都能实现光谱增强,并且改变纳米阵列的尺寸和周期可实现对红外光谱增强的吸收峰进行调控,其增强红外光谱吸收率最大可达10%。