本文着重研究以单负材料构成的一维光子晶体为衬底的对称波导中的导波特性以及单负材料的成像性质。主要内容如下： 一、以单负材料构成的一维光子晶体为衬底的对称波导中的导波特性的研究。利用传输矩阵和有效媒质两种方法分别研究了以单负材料构成的一维光子晶体为衬底的对称波导的导波特性。理论研究表明，在两个特定频率的附近出现两支全方向的表面导模；利用有效媒质的方法，这两个频率可以分别由零体平均介电常数来确定。我们还预测出对称和反对称的表面导模，而且这种表面导模具有较低的群速度。 二、非球金属颗粒/介质复合材料的成像性质的研究。主要研究了各向同性的非球形的金属颗粒/介质复合材料中的次波长成像，着重讨论了颗粒的形状对成像的影响。研究发现，(i)，调节颗粒的形状能够使工作波长蓝移至光频段。这在实验上显得较为重要； (ii)，调节颗粒的形状能够扩大超透镜的工作波长范围；(iii)，调节颗粒的形状也可以作为制作可调的超透镜的一种手段；(iv)，调节颗粒的形状能够很大幅度的提高成像的质量。除此之外，解析地估算超透镜的次波长分辨率，从而更好地说明，合理地调节金属颗粒的体积分数和形状，能够得到很高的分辨率。同时研究表明，利用交替的金属．介质复合材料和基质的多层结构可以提高成像效果。层越薄，次波长成像越好。 三、颗粒复合材料的可调性负折射和成像性质的研究。研究发现，调节金属颗粒的形状可以在金属/介质复合材料中实现可调的负折射现象，并进一步验证了这种材料制备的透镜可以用来实现次波长成像。当复合材料的颗粒形状趋于针形或者盘形时，成像效果将会被提高。 四、颗粒复合材料的多层结构体系的成像特性的研究。研究了含各向异性的非球形金属颗粒/介质复合材料的多层结构的体系的次波长成像。在有效媒质理论的近似下，这一体系可以被看作是一种具有各向异性的有效介电系数的复合材料。当有效介电系数的主要分量(ε<,ex>，ε<,ez>)有着相反符号的时候，这一体系可以实现次波长成像；ε<,ex>和ε<,ez>，与颗粒的形状和入射光波长有关；合理地调节颗粒的形状和入射光波长可以得到较好的次波长成像效果。并且成像质量的提高能够通过减小层厚度来实现。