复杂三维微纳结构广泛应用于微机电系统、微流控芯片、微型光学元件、微型传感器等领域。传统的微纳加工方式成本高、耗时长,且无法制造高深宽比的微纳结构。基于DMD（Digital Micromirror Device）的微立体光刻技术,是以DMD作为动态掩模,可以实现数字化立体微纳结构的制造。对比于传统加工方式或其他立刻光刻技术,基于DMD的光刻系统成本更低,效率更高。本文通过在COMSOL Multiphysics中对系统光路的仿真分析和设计,搭建了一套基于DMD的微立体光刻系统,并利用该系统制作了水凝胶三维微纳结构。本文首先介绍了不同三维光刻技术的原理,以及基于DMD光刻技术的发展现状。阐述了基于DMD的微立体光刻系统的组成部分,比较了各种光刻光源的优缺点,完成了光源的选型。分析了常用的光束整形方案,确定了系统整体光路结构。利用COMSOL Multiphysics对照明系统中常用的匀束器件进行了仿真,结合照明均匀度、能量功率和光学拓展量等理论,完成了对照明系统的设计。引入了组合棱镜作为中继系统,并对棱镜角度进行了详细计算,实现了照明光路与成像光路的分离。设计了用于光刻加工的投影物镜,并对设计的物镜进行了像质评价,优化设计后,其各视场弥散斑均小于单个DMD像素尺寸。接着在COMSOL Multiphysics中建立了照明光路和投影光路的耦合模型。分析了DMD产生栅格效应的原因,并通过调节系统相干因子将其消除。最后,利用实际搭建的微立体光刻系统完成了水凝胶微结构的制作,实现了水凝胶微结构的个性化、批量化加工,验证了本次光路设计的可行性。