非分散红外气体（Non-Dispersive Infrared,NDIR）传感器技术是根据气体固有的吸收光谱特性,并根据比尔朗伯定律使传感器读出电信号与气体浓度成函数关系而不需要进行分光的一种检测技术。传统的NDIR探测系统包括宽谱光源,气室,滤光片和探测器,在多气体检测中,需要将多个具有不同滤光波段的滤光片和探测器组合,使系统体积增加,封装困难。而近年学术上受到广泛关注的光学天线能够实现对光的幅值,波长,偏振,相位等参量进行调控。因此本论文将基于光学天线的超构材料吸收体与钽酸锂热释电探测器集成设计与制备,使钽酸锂热释电探测器具有窄带探测的能力,实现对滤光片的替代,使单个探测器单元的尺寸大大减小,并可制备成每个探测单元都具有对光谱独立调控能力的热探测器阵列,用于气体传感可以解决目前存在的多气体探测的瓶颈。本论文,研制了一种基于光学天线的窄带钽酸锂热释电探测器,对其光、热、电性能进行了研究并用于气体传感。主要的研究成果如下:（1）设计了一种金圆盘-介质-金背板三明治结构的超构材料吸收体,研究了吸收体的结构参数对共振波长的调控,对吸收体的偏振特性和角度特性进行了仿真研究,并对设计的圆盘形吸收体进行工艺制备和光学表征。针对圆盘形吸收体品质因数不高,设计了另外一种十字形光学天线结构,并对十字形吸收体的谐振特性进行了研究并进行工艺制备,最后对圆盘形吸收体与十字形吸收体的品质因数对比。（2）设计了一种集成超构材料吸收体的钽酸锂热释电探测器,其在红外波段具有窄带光学吸收特性,并且吸收波长可以随吸收体参数变化而变化。将窄带吸收体与钽酸锂晶体进行了半导体工艺集成制备,并封装形成在红外波段对谐振波长处具有窄带高吸收的热探测器。仿真了该探测器的热学性能,测试探测器在5 Hz斩波下的电压响应为90 V/W,并得到了探测器的频率响应以及噪声,测试得到等效噪声功率为1.90 10-8 W/Hz1/2,并与商用的钽酸锂探测器进行了性能对比。（3）搭建了气体测试平台,对八种气体（H2S,CH4,CO2,CO,NO,CH2O,NO2,SO2）进行了单气体测试,得到了电读出与气体浓度之间的关系,并测试得到了H2S,CH4,CO2,CO,NO,CH2O,NO2,SO2的检测下限分别为489 ppm,63 ppm,2 ppm,11 ppm,17 ppm,27 ppm,54 ppm,104 ppm。提出了混合气体数学模型,并对CO气体和SO2气体进行了两种混合气体测试,根据两个探测器的电读出反算两种混合气体的浓度。（4）提出了一种集成超构材料吸收体的硅基窄带薄膜钽酸锂探测器,为防止探测单元之间的温度串扰设计了隔热槽并进行了研究,设计了工艺制备流程并进行了这种窄带薄膜钽酸锂探测器的制备。将设计的十字形金属光学天线阵列与热电堆阵列进行了集成制备。