近年来，微纳光学作为光学发展中一个特别的分支，逐步从微米、亚微米，走到了几十纳米甚至几纳米的尺度范围。微纳器件光学的研究通常包括微纳米光学元件加工、光学表征、数据处理和应用开发四个方面，因此，微纳光学的研究范围涵盖了从超净间微纳器件的工艺开发，到各种微纳器件、芯片、材料的光学性质测量;从理论算法研究、前后数据处理，到新光学现象物理本质探究;从新型光学元件开发，到日常、工业潜在应用，这一些列与微纳光学开发、测量表征、分析探讨等息息相关的各个方面。本文的研究工作就是在微纳光学领域内，分别就各个不同范畴内一些重要的器件、现象和有实用价值的工具进行研究、开发，其主要内容包括三个方面的工作:软X射线光栅光学元件的计算方法和工艺开发、基于超材料超弱散射特性对图形图形加密应用的探索以及高分辨全发射荧光成像的研究。　　高宽深比自支撑软X射线纯金透射光栅是X射线光谱仪中核心光学元件，我们利用RCWA对5000线/mm软X射线透射光栅进行了拟合，得到在无自支撑膜下的一级衍射效率和理论分辨率;我们还研发了基于LIGA技术的微纳加工手段，包括纳米压印、反应离子束刻蚀、电化学沉积和湿法腐蚀等工艺，实际生产出大面积200 nm周期无支撑膜自支撑纯金透射光栅。最后通过不同能量X射线进行标定和测试，对比理论计算，得到了和理论计算相吻合的一级衍射效率，最终完成了低成本，高重复性的高宽深比自支撑软X射线纯金透射光栅的实验室开发。　　超材料(Metamaterial)是一种为了满足一些特定要求而人为设计的折射率各项异性的特殊材料。我们以多层金属和介质膜这种双曲超材料为蓝本，通过对超材料的金属填充率的调整来对材料本身的有效折射率进行调制，使其能够在各种可见窄光段匹配周围环境电介质，从而实现材料本身图案的超弱散射现象。我们不仅从物理上给出了超弱散射的合理解释，同时在实验上对各种不同图形进行散射谱、散射像测量表征，实现了在可见光区窄波段的无规图形加密。而理论模拟，不仅证实了实验的准确性，而且进一步全面描述了全角度、不同模式、不同波段下这种超弱散射现象更全面的光学特性。　　全反射隐失波成像(TIRF)和图案照明高分辨成像(SIM)分别是两种为了提高信噪对比度和分辨率而研发的针对荧光显微成像手段。我们利用驻波在波导模式中的隐失场，将两种成像手段组合在一起，目的是能够同时实现超短穿透深度的高信噪比和高分辨率的生物细胞分层成像。在理论上，我们利用二氧化钛的高折射率计算了可能实现的最短穿透深度;利用双光栅耦合驻波的方式模拟了高分辨荧光成像。实验上，我们搭建了完整的实验平台，并实际测量了穿透深度的影响，并对后续的超分辨实验进行了归纳和展望。