深亚微米飞行系统的头/盘间距控制决定了近场光存储头/盘界面近场耦合效率，是实现近场光学读写、获得超高存储密度的关键技术，研制具有飞行高度低、承载力大及稳定性高的深亚微米飞行系统是近场光存储的重要研究课题。本文完成了深亚微米飞行系统的建模与仿真，设计并研制了微飞行头和自适应悬架等系统核心部件，构建了深亚微米飞行系统实验装置并对其特性进行了实验研究。 采用界面滑移的修正雷诺方程建立了深亚微米飞行系统头/盘界面润滑模型，根据系统特点，建立了系统飞行动力学模型，编制了基于有限体积法的系统飞行特性数值仿真程序，为深亚微米飞行系统设计提供了理论基础。 设计并研制了一种正、负压力并存的深亚微米微飞行头，它采用了开放式主通气槽、耳状刚度增强轨道、污染物多导出通道及主轨保护支柱等结构，具有飞行高度低、承载力大、工作稳定性高、抗污染能力强等特点。实验表明，在气流流速为13.2m/s时，采用该飞行头的飞行系统，它的最小近场间距为44nm，承载力为94mN，系统具有良好的工作性能。 提出了一种通过控制气浮力流速敏感性及其作用点位置来获得稳定近场工作距的设计方法。在光盘转速一定的情况下，飞行系统在不同半径工作时，其飞行俯仰角变化和最小近场间距变化相互补偿，使系统近场工作距保持稳定。实验证明，对应气流流速在7m/s-22m/s，飞行系统的近场工作距小于75nm，变化小于5nm，系统具有稳定的近场工作距和较高的近场耦合效率。 采用参数识别方法定量计算了深亚微米飞行系统的固有频率和阻尼率。建立了系统动态起停过程中的载入/载出动力学模型，提出了系统动态载入/载出特性的优化方法，实现了头/盘无接触的系统平稳动态起停，理论分析和实验结果相符合。