本发明是关于一种可见光‑近红外宽光谱增透型光栅式光学元件及其制备方法和应用，所述可见光‑近红外宽光谱增透型光栅式光学元件包括基底，所述基底具有接收和透过入射光的正面以及相对的背面，所述基底的正面设有亚微米量级的微结构周期阵列；所述微结构周期阵列包括底面直径不同的两种微纳结构单元。本发明所提供的可见光‑近红外宽光谱增透型光栅式光学元件，通过在光学元件表面构建复合型微纳结构阵列组合，以实现宽光谱的降低反射、增强透射的目的。本发明的光学元件可单独作为光学镜头、或光学窗口使用，也可与常规的光学镜头或光学窗口耦合使用，来提升相关仪器设备的综合性能。