由于光学分辨率极限的存在，传统的光学光刻技术已经很难满足日益先进的光电子学的微细加工要求，为此需要发展新型的光刻技术。超透镜光刻技术作为新近发展的一种高分辨率技术，因其成本低，有能力实现所谓的“完美成像”，目前受到广泛关注。我们在自然科学青年基金项目（No:60906052）的资助下，对此技术展开了较为系统深入的理论和实验研究。本论文侧重于实验研究，研究内容如下：基于左手材料的基本特性，对完美成像的原理进行了推导，并将超透镜结构激发表面等离子体（SPP）耦合的机理与完美成像做了对比分析，系统地归纳了超透镜成像理论。设计了可用于实验的超透镜光刻模型，并通过建立近场光学传递函数分析了各介质层参数对成像的影响，通过有限时域差分（FDTD）方法模拟超透镜光刻成像，验证了结构模型的可行性。为了获得微纳米级的掩模版，对经济便捷的胶体微球自组装方法进行了研究。尝试了利用无皂乳液聚合法制备聚苯乙烯（PS）微球，获得了单分散性小于15%的PS球。讨论分析了影响PS球自组装效果的因素，提出一种新型PS球自组装方法，可简单高效地获得大面积紧密堆积的PS球单层膜，无缺陷面积达100μm2以上。使用扫描电子显微镜（SEM）等仪器对超透镜结构的制作和光刻实验过程进行了详细的描述表征。首先利用自组装和镀膜沉积结合的方法制作了纳米级的三角形阵列掩膜，然后是制作超透镜结构，包括旋涂上间隔层、沉积银膜、下间隔层，最后是光刻成像实验。讨论分析了聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和光刻胶在不同转速下的厚度、均匀性对光刻成像的影响，提出了工艺参数的优化方案。实验最后成功地复制了边长为190nm的三角形阵列图形，细节结构保真度较高，分辨率达到入射波长的1/7,验证了亚波长成像。