亚波长结构是指尺寸小于作用光波长的周期结构。当其表面周期性浮雕结构相对于工作波长足够小时，可看成一层折射率均匀的介质层，仅存在零级的透射和反射衍射。该结构的透射率和反射率由其浮雕结构的周长、高度和占空比确定，改变这几个参数从而制作光学器件的抗反射层。本文从理论和实验两部分详细介绍了亚波长抗反射结构，重点论述了等效介质理论和严格耦合波理论，并以此为基础设计和制作了双面亚波长抗反射结构，最后提出了一种具有聚合物保护膜的新型亚波长抗反射结构。本文的主要内容简述如下：（1）介绍了等效介质理论对亚波长结构的分析过程，对比了一维亚波长结构零级和二级等效近似在TM和TE偏振模式下等效折射率的区别。基于等效介质理论的方法推导了几种红外光学材料在8~14m波段的单层亚波长抗反射结构参数。讨论了亚波长浮雕结构能够正常工作时的周期阈值问题。（2）介绍了严格耦合波理论，并以此方法推导双面亚波长抗反射结构两面的结构参数。利用Matlab编程，通过比较浮雕结构的周长、高度和占空比对其结构反射率的影响，计算了该结构参数的最佳数值解。（3）详细介绍了硅基双面亚波长抗反射红外光学窗口的制作流程以及工艺。因为光刻胶的熔点过低导致刻蚀时熔化，故采用氮化硅薄膜作为刻蚀时的图形掩模。实验结果表明该方法可行，且能够有效提高图形线条精细度。采用ICP工艺对硅基片进行刻蚀，得出的浮雕结构具有较高的陡直度和深宽比以及线条精细度。（4）根据光波经过光栅层的原理，设计了一种具有双面结构的亚波长抗反射窗口，有效减少了光栅结构中内反射对透射率的影响。实际制作出的硅红外窗口在8～14m远红外波段测得的平均红外透过率达到65%，峰值达到73%，相对于单层抗反射结构和裸硅片分别提高了10%、20%的透过率。（5）根据亚波长结构在某些特定恶劣环境下以及自身结构的缺点提出了一种具有聚合物保护膜的新型亚波长抗反射结构。对该结构进行了理论分析，得出了一种旋涂聚乙烯涂层的抗反射结构。该结构在8~14m红外波段的理论透过率为80%，为亚波长窗口的实用化提供了理论及技术基础。