本论文以导模传输分析法为研究手段，通过严格的数学推导，系统地研究了基于自映像效应的多模干涉(MMI)耦合成像特性的规律，内容包括： 1．推导出MMI耦合成像位置和相位的表达式(包括位置数P不为1的情况)，并证明了：①给定MMI耦合一般成像个数Ⅳ和入射场初始位置x<,in>后，在输出端，所有奇数P都对应着相同的一组成像位置，所有偶数P都对应着相同的另一组成像位置；在这两组成像位置中，相同序号的位置之和等于多模波导的有效宽度。②在给定P、N和x<,in>的情况下，将输入端平均为Ⅳ个区域，并假定入射场所在区域的序号为i，则所有奇数i都对应着相同的一组成像位置，所有偶数i都对应着相同的另一组成像位置。③在输出端所成的N个像中，正像和反像的个数与P、N和i的奇偶性都有关；当这N个像发生重叠，即MMI耦合重叠成像时，最终的成像个数与N和i的奇偶性有关。 2．引入“相位矩阵”的方法来研究P和x<,in>加都为任意值时MMI耦合成像相位(包括一般成像和重叠成像两种情况)，得到结论：在给定P后，只需计算不多于个相位值就能得出所有x所对应的一般成像相位。从而给出简捷求解MMI耦合成像相位的方法。分析了MMI耦合重叠成像时出现重叠像相干相消和相涨的情况，得到结论：当N为素数或者等于2与素数的乘积时，不会出现相干相消现象；只有当M为4的倍数时，才能出现相干相涨现象。证明了P为任意值时成像强度都相同的特殊重叠成像共有两种，并给出了这两种特殊重叠成像的成像特性。 3．利用二维导模传输分析法进行数学推导，阐明二维MMI耦合成像的规律：成像位置可以看成两个方向上成像位置的组合，相位等于两个方向上相位之和。从而直接利用-维MMI耦合成像特性的结论，给出了二维MMI耦合成像特性。