人工特异材料是近年来物理学、电磁学和材料学领域的研究前沿和热点。各向异性人工特异材料采用张量形式的磁导率和介电常数来描述其电磁特性,涵盖的范围更为广泛,具有更一般性的研究意义。它展现出许多异于传统材料的奇特电磁特性,使其在光学成像、光信息存储、微波工程、医学成像、军事技术等领域都有着广泛的应用前景。　　 本文从理论上对各向异性人工特异材料的电磁波传播特性进行了分析,根据其特殊的传播性质,对其在亚波长成像方面的应用展开研究,并设计了一些具有特殊性质、突破传统限制的光学原型器件。在理论研究的基础上,本文提出了一套完整的传输线电路模型来实现各向异性人工特异材料,分别通过微波电路仿真与实验测量对理论研究得到一些结果进行了有效的验证。　　 本文的主要工作包括以下几个方面:　　 1.对各向异性人工特异材料进行了系统的理论研究。分析了电磁波在其内部、在普通媒质与其分界面上以及电磁波通过单层、双层各向异性特异材料时的传播特性。　　 2.使用各向异性材料实现补偿双层平板超级透镜。通过理论分析得出这种超级透镜在能够实现亚波长成像的同时,具有对材料损耗和材料电磁参数偏差不敏感的优点。进一步基于各向异性人工特异材料提出了一种新型的补偿双层棱镜结构,利用该结构可以对亚波长图像信息进行旋转、平移、放大成像,实现了亚波长图像的有效调控。　　 3.基于各向异性人工特异材料平板提出了一种新型电磁波极化分离方法,该平板通过对一种极化波全反射同时对另一种极化波全透射来达到极化分离的目的。在理论分析和设计的基础上,根据等效媒质理论,使用周期多层纳米金属价质薄膜结构,设计了工作在可见光波段的新型极化分离器。　　 4.提出了一套完整的使用传输线网络模型实现各向异性人工特异材料的方法。使用该电路网络模型,分别通过电路仿真和实验测量对各向异性人工特异材料补偿双层平板透镜的成像特性进行了分析和验证;对基于各向异性人工特异材料的高阻反射表面特性进行了分析和实验验证。最后,利用传输线网络模型对补偿双层平板透镜成像的时域性质进行了初步的研究。