Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Ausbreitung optischer Wellen in inhomogenen Wellenleiterarrays. Im ersten Teil der Arbeit werden Defektmoden an Defektwellenleitern und Grenzflächen in Wellenleiterarrays theoretisch und experimentell untersucht. Des Weiteren werden die Reflexions- und Transmissionskoeffizienten für Blochwellen an solchen Inhomogenitäten berechnet. Im zweiten Teil der Arbeit wird gezeigt, dass Zener-Tunneln, ein aus der Festkörperphysik bekannter Effekt, auch in Wellenleiterarrays unter dem Einfluss eines transversalen Brechnungsindexgradienten beobachtet werden kann. Die dargestellten Ergebnisse stellen den ersten direkten Nachweis von Zener-Tunneln dar. Im dritten Teil der Arbeit werden Bloch-Oszillationen und Zener-Tunneln in zwei-dimensionalen Wellenleiterarrays untersucht. Es gelang erstmals Zener-Tunneln in einem 2D-System zu beobachten und die zu Bloch-Oszillationen und Zener-Tunneln korrespondierende Bewegung im Foureierraum zu messen.