随着微机电系统(MEMS)技术的快速发展，微镜这类MEMS器件正在逐渐得到广泛的应用。尤其是在光学、通讯、天文学和显示技术等方面具有较大的发展潜力。本文基于MEMS技术提出了一种新的可以拓展应用于微镜阵列的压电微镜单元设计，创造性地在镜面内部引入了匀散应力柔性结构，减小了微镜的损坏风险，提高了微镜的鲁棒性。采用将致动结构隐藏在镜面下方的立体式微镜设计思路，并且给出了把这种微镜单元阵列化应用的设计。该设计可以实现：1. ＞90%的阵列化填充因子；2. 任何一个微镜单元都能够实现单独操控；3. 可以实现倾斜、偏转和活塞三种自由度；4. 工作频率可以达到23000Hz以上。为了给微镜设计提供准确的仿真参数输入，本文首先对压电薄膜压电系数的测量方法进行了研究，提出了一种可以实现在线提取压电薄膜压电系数的测试方法，对影响微反射镜工作性能的两个重要的材料参数（横向压电系数d31，纵向压电系数d33）进行了表征。具体研究内容如下：（1）设计了一种与器件制造工艺兼容的过程控制监视器（PCM）结构，实现了对MEMS器件压电系数的准确测定。应用双光束激光干涉仪 (DBLI) 和激光多普勒测振仪 (LDV) 测量并结合有限元法 (FEM) 模拟，同时提取压电参数 d33 和 d31 值。d31的测量结果精度通过悬臂结构直接验证，d33的测量结果精度通过原位同步辐射X 射线衍射验证，不同测试方法所得压电系数结果，实了该新方法所得结果的可靠性。（2）提出了一种新的可以拓展应用于微镜阵列的压电微镜单元设计，采用将致动结构隐藏在镜面下方的立体式微镜设计思路，并且给出了微镜单元阵列化应用的方案。利用COMSOL有限元模拟对影响微镜工作性能的结构参数进行了优化定型，得到了与设计预期基本相符的仿真分析结果。（3）给出了本文所设计的立体式微镜基于微纳加工技术的全流程MEMS制造工艺设计，采用镜面层和致动器层分别制备后组装的方式，通过开发湿法刻蚀压电薄膜、金金键合电学引出、弹簧硅各向异性腐蚀释放、悬空结构保护的背硅释放等工艺，得到了能够实现设计所预期的倾斜、偏转、活塞三种自由度的可独立控制的微镜单元器件原型。（4）利用数字全息显微镜（DHM）等设备对得到的压电微镜进行了表征，得到了微镜不同偏振模态的动态成像，基本符合设计和仿真预期。使用激光多普勒测振仪（LDV）对微镜进行了测试，使用LDV扫频模式测试分析了微镜的工作模态，并对微镜的偏转能力和活塞位移能力进行了表征，对比AlN和AlScN两种不同材料对微镜性能的影响，基于AlScN的微镜性能有明显提升。