集成光路由于其高速度、宽带宽以及低损耗和大信息容量的特点使得光子有望成为新一代的信息载体。而传统的集成光路由于衍射极限的约束,器件在小型化和集成度上都受到限制。具有局域性和场增强效应的等离激元可以突破衍射极限,为集成光路的实现提供了良好的平台。同时,由于波导阵列中光场的传播演化方程与量子力学方程形式上一致,人们可以用相对简便的光学系统来模拟凝聚态和量子体系的复杂物理效应。本文从波导阵列体系出发,系统研究了波导阵列中光束的演化规律,包括对波导阵列中光子角态密度,激发条件对光场演化等影响,并着重针对金属等离激元波导阵列完成了两个工作:1.基于等离激元波导阵列实现无质量狄拉克费米子的光学模拟。在等离激元脊型波导阵列中,研究了波导模式的基本模式性质和耦合特性,通过改变波导间的间距调节两波导的耦合系数,构成双组份的波导阵列。在两耦合系数大小相当符号相反时,在布里渊区中心结构色散和无质量狄拉克费米子的能带相同,通过改变激发条件,光束在波导阵列中形成不发散的线性衍射,即无质量狄拉克费米子动力学的光学演示。2.基于等离激元共轭波导构建了可变焦的超透镜成像。根据补偿双曲色散材料实现了变焦超透镜的设计,构造了一组正负耦合的共轭波导阵列进行了变焦超透镜的一维演示。通过改变前后耦合系数,使得前后拼接的两段波导阵列耦合系数符号相反,并且调节前后两段共轭波导阵列的耦合强度,在波导阵列中实现了的变焦超透镜的演示。此外,论文还从实际的应用角度出发,研究了基于成像芯片的无透镜显微成像,包括衍射图像的获取以及通过衍射图重建出原始图像的方法。通过搭建的实验平台,我们在同轴全息的体系中实现了图像的重建。