自然界中存在的天然复眼由于具有大视场,结构紧凑以及对运动物体的灵敏度高等突出特性,近些年来备受关注,许多研究方向都致力于模拟复眼的成像系统。根据昆虫复眼结构以及微型无人机特定需求,开展微尺度下具有高性能动态成像能力的人工仿生复眼光学系统结构设计。基于3D打印技术,实现人工复眼制备、特殊微观环境的成像功能,从微纳制造的角度探索人工复眼的高精度3D打印制备技术与工艺。通过研究微尺度光学器件的特殊光学效应,设计满足特殊功能、特殊尺寸的光学系统,统筹微纳光学系统整体制备及集成,研究最优系统的整体设计与制备方案。本文利用电子显微镜,分析常见昆虫（蜜蜂、蝗虫、瓢虫）的复眼切片,对不同生物复眼的表面形貌、子眼结构以及衔接方式进行研究。将生物复眼结构提取出相应的光学模型,通过对其结构参数间关系的计算,设计了独立的子眼透镜,采用ZEMAX软件的非序列模式以环形阵列的方式完成曲面复眼的微透镜阵列。为防止相邻子眼透镜之间的成像出现串扰现象,同样采用非序列模式对子眼的光阑进行阵列。通过设计转像系统,使曲面微透镜阵列成的曲面像转换为平面像,便于平面探测器的接收,最后,将曲面微透镜阵列与转像系统组合后优化,使其达到成像要求。为满足微观结构下3D增材技术的制造要求,对复眼系统的整体结构进行了设计,并进行了公差分析。设计及优化完成后,整个复眼的口径为8.66mm,视场角为121°,包含了1945个子眼,每个子眼透镜的口径为500μm,子眼的视场角为6°,光阑长度为1.5mm。在90lp/mm处,复眼系统的MTF值均大于0.3,均方根半径在艾里斑半径范围内,系统的成像质量达到设计要求。公差分析结果表明,可以满足3D增材工艺的加工要求。