本文主要研究对象为微结构光学元件,其包括微槽,微棱镜和微透镜。玻璃模压成型技术能够一次性将玻璃坯料压制成精密的光学元件,然而由于微结构光学元件的几何形状比较复杂,成型后的微结构光学元件容易出现填充不饱满,同时在模压过程中玻璃材料与模具表面粘附容易导致其表面质量差和形状精度不高。为解决传统模压的技术局限,本文提出采用超声振动辅助技术辅助光学元件模压成型,并开展了相关研究,主要内容及成果如下:(1)为了提升微结构光学元件模压成型精度,根据超声振动辅助成型原理设计了一套高精度超声振动辅助光学元件模压装置。主要完成了加压和控制系统、模压和加热系统,气氛环境与冷却系统和超声振动系统的各组成部分的结构设计和选型。重点介绍了换能器设计方法,并设计制作了夹心式换能器;另外完成了变幅杆和工具头的设计和制作。(2)对设计的变幅杆进行仿真优化分析和实验验证。探究了温升对变幅杆谐振频率的影响规律;结合仿真结果对不同模压温度下的变幅杆的结构尺寸进行了优化设计,提高了变幅杆高温下的振动特性稳定性,然后按照优化后的尺寸加工了变幅杆;实验检测变幅杆的谐振频率与仿真分析结果十分接近,且在高温下仍稳定在设定的频率附近,振动稳定性得到提升。(3)利用MSC.Marc有限元软件进行了不同温度下超声振动条件对光学元件模压添填充性模拟仿真分析,建立了V槽光学元件振动模压仿真模型,并将其仿真结果与传统模压仿真结果进行比较,探究超声振动对V槽光学元件填充性能的影响,结果显示添加振动条件后,V槽光学元件填充性能得到了明显提升。