光学成像系统分辨力存在衍射极限的本质在于，携带物体精细结构的光场信息表现为倏逝波行为，无法参与成像，导致光学显微镜的分辨力只有半个波长左右。近年来，表面等离子体亚波长光学的发展，使操控倏逝波振幅、位相和耦合传输行为成为可能，为超衍射光学成像的研究提供了重要契机。本论文开展提高超衍射透镜成像分辨力的理论和方法研究，论文的工作内容和成果主要包括：1.开展相移掩模的设计提高超透镜成像光刻分辨力的研究，数值模拟对30nm线宽的掩模交替填充Ag和PMMA材料，满足相移掩模的设计要求。通过邻近双缝π相位差的相消干涉，提高超透镜成像光刻分辨力和曝光深度。对比实验报道的365nm紫外光照明，35nm厚银透镜对半周期60nm光栅的曝光深度不足10纳米结果，相移掩模能够将其分辨力提高到35nm (~λ/10)，曝光深度约为25nm。2.研究曲平超透镜对接远场光学系统投影射缩小成像光刻的规律，对于设计曲平超透镜的缩小倍率为4，远场投影焦斑超衍射缩小到32nm。分析远场投影焦斑的横纵向移焦对超衍射缩小焦斑的强度和峰值半宽的影响。验证提出曲平超透镜的视场和纵向焦深约为300nm和80nm。相对于保形坐标变换设计的平面缩小的超透镜，曲平超透镜设计能够降低加工难度。该设计能够用于近场超衍射成像、激光加工和光存储的应用。3.开展表面等离子体亚波长结构的相衬成像方法研究，提出具有相衬效果的MIM结构透镜。该结构通过增强透明纳米物体的位相信息，调制宽频谱范围内倏逝频谱与背景照明光的位相差为π/2实现超衍射相衬效果，将微弱位相信息转化为光强分布。初步获得半周期32nm的空间分辨力和折射率差0.05的折射率分辨力的数值结果。该研究搭建纳米位相物体和远场显微技术之间的桥梁。