在周期性微纳结构中,光的产生、传播、探测与在普通介质中有显著的差异,许多传统光学概念已不再适用,现代光学研究已经迈入了以基于周期性微纳结构的光子晶体、表面等离激元、超材料等研究为标志的崭新时代。二氧化硅（Si O₂）层以其介电性能、化学稳定性和高透明度,在许多光学或半导体器件中一直作为基础介电层或保护层,而表面具有周期性微纳结构的Si O₂层以其特殊的光学特性,在光学领域中逐渐被开发出新的应用。然而,直接在Si O₂基片上制备微纳结构需要复杂的工艺,成本高且耗时久,并不适用于大规模的工业生产。纳米压印技术作为一种微纳结构加工复制技术,最主要的特点就是分辨率高、耗时短、成本低、适用于大面积图案复制。然而,纳米压印技术目前通用的压印介质为有机聚合物,热稳定性和光学性能较差。如何利用纳米压印技术,低成本高效地制备优质的Si O₂周期性微结构,以及不同Si O₂基微结构的宏观尺寸基片的光学性质的研究一直都是微纳器件领域关注的问题之一。在本论文中,我们利用溶胶凝胶法制备具有高保真度的紫外固化Si O₂压印胶,并通过无机改性手段提高其透明度,最终固化产物已被确认主要为非晶态Si O₂。随后的实验证明本论文中的压印胶可以通过基底完整压抑光刻法制备出结构规整、保真度高、性质稳定、光学特性优秀的Si O₂周期性微纳结构。矩形Si O₂周期结构对450～1000 nm波长光的折射率n从1.44变化到1.42。通过研究其反射衍射行为,确定矩形周期结构Si O₂具有优越的色散特性。实验和数值模拟皆表明矩形周期结构Si O₂具有随入射角的改变的偏振调制特性,并且首次探讨了衬底均匀度对各阶次衍射点的强度的影响。Si O₂微纳圆柱阵列对波长处在～500 nm的光波有较强的吸收。研究Si O₂微纳圆柱阵列的反射衍射和透射衍射行为,特别对其偏振特性进行量化分析,确定这种微纳结构具有良好的散射和透射衍射效应,且对偏振光没有明显的选择特性。最后,本论文研究了六角形Si O₂圆柱阵列对发光量子点的光场调制行为,发现在量子点-微纳结构复合基片中,材料本身和表面结构均会影响量子点的光致发光性能,包括量子点的发光峰位、半高宽和发光强度。而利用实验室手动压制的二维光子晶体结构,也具有很好的光子学特性,给出了一种简单使用低成本微纳结构制作方法。