作为跨尺度微纳米结构阵列的典型应用,微纳结构增透膜由于其出色的性能得到广泛的应用与关注;压痕加工技术由于其稳定的加工效果和高效的加工效率,也吸引了一大批从事微纳米尺度结构加工的相关学者的深入研究。目前纳米尺度的压痕加工技术往往局限于常规超精密加工检测设备的延伸改造,未能引入更先进的加工机理和加工控制方式。对于大面积跨尺度微纳米结构阵列快速制备的工艺,其工艺过程中所用到的刚性模板的加工工艺未能有足够的研究。本文应用近年来兴起的纳米压痕加工技术加工平面跨尺度微纳米结构阵列,并通过引入结构化的加工工具和混合运动控制模式及优化工艺参数来提高加工效率,研究纳米结构区域拼接方法以提高结构化刀具加工的纳米结构阵列的形貌质量,为相关研究及工业生产积累实践经验。为此,主要展开以下工作:首先,组建了一套具有跨尺度微纳米压痕阵列加工能力和力闭环功能的多轴联动加工装置,该装置以PZT压电位移台为微驱动装置,以十字柔性铰链作为力反馈敏感元件,并进行控制系统参数整定和法向力测试标定。进行了亚波长增透结构的光学仿真,利用仿真计算结果设计制备结构化刀具。其次,通过不同加工控制模式下的对比实验探究了提高压痕加工效率的方法,并对加工效果较好的方案进行了提升加工效率的改进,探究了不同运动参数对加工效率和加工质量的影响。通过添加往复运动的横向位移台来消除横向连续运动时产生的压痕拖尾,并进行实验验证了其有效性。最后,进行了大范围微纳米压痕阵列的加工工艺研究。首先通过分析结构化刀具加工时刀具与工件相对位置对结构形貌的影响,进行了工件检平、调平方法的研究;然后采用四棱锥压头进行了大范围加工实验,解决出现的加工设备系统工艺问题;最后,采用结构化刀具进行了纳米结构区域的拼接实验和跨尺度纳米结构阵列加工工艺实验,分析了加工过程中出现的粘结、结构形貌损伤等材料工艺问题及其他工艺问题。