在科学巨匠牛顿其经典著作《光学》中，对光的折射、透射、反射现象和颜色理论有了详尽的研究。此后，人们习惯使用折射率作为物质本身的一种性质表示物质中光的传播方向。当人们对电磁波有了深刻了解之后，发现光与电磁波的特性高度一致，随着研究的不断深入，折射率的内涵也就更加丰富，一方面表达了光在特定物体中路径的变化规律，另外也表达了光在该材料中的速率，以及该介质的电容率和磁导率。1968年，前苏联科学家Veselago通过对解析表达式的研究，发现了折射率在理论上也可以为负值，提出了负折射材料的概念，展望了负折射材料的种种应用前景，比如完美透镜，制作隐形材料等等。但是自然界中并不存在负折射材料，有关它的研究还是局限于少量理论探索。2000年左右，Pendry，Dr Smith制作并测试了微波频段的负折射率人工超构材料，为此后研究奠定了理论及实验基础。本文主要基于金纳米线阵列设计负折射材料，研究包括表面等离子理论，表面等离子体波激发方式等，到研究模型构建，仿真优化，近场光学实验表征等各个项目，旨在设计制造当前加工工艺下能够制造的人工负折射材料，并利用该材料完成对负折射材料光学实验表征方法的研究。传统研究受限制于检测设备精度等各方面因素，因此对负折射材料大多只有理论及计算机仿真上的结果。本文的表征方法简便明了，并结合了计算机仿真结果清晰明了地对负折射现象进行表征，不同于前人实验的例子，解决了诸多测试方面的难题。首先通过FDTD算法对可能影响其负折射性能的结构参数，制造误差等进行计算机仿真，以优化结构性能。经过对仿真结果的归纳得到影响结构特性的主要因素为光源波长，纳米线半径及结构周期。纳米线间距，排列晶格，表面平整度等对结果没有明显影响。最终得到纳米结构周期在400nm，金纳米线半径为100nm左右的材料在532nm波长的光源激励下具有较优的负折射特性。最后光学表征实验中，采用波长为532nm的发散光对实验样品及正常折射材料（空载玻片）进行测试，对比其出射面及其垂直方向上的光强分布。按照实验设计的光路图测试，能够检测到光斑焦点，证明了该材料具有负折射特性。