变换光学理论是一种能够控制电磁波传播方向的理论。英国科学家Pendry爵士和Leonhard提一种应用，这种应用的基础正是变换光学的理论[1]。他们在科学杂志上发表了关于变换光学理论的两篇文章引起了人们的广泛关注，追其原因是由于这两篇文章里包含了两种新型的光学隐形斗篷的设计理念。这两种新型的光学隐身的斗篷的大致原理是将照射到斗篷上的光进行一定方向和程度上的弯曲，使得光线可以绕过隐藏区域然后继续沿原来的方向前进，这样的话隐藏在斗篷内部的物体就不会被肉眼或者外面其他的观测设备所发现，就放佛不存在一样。电磁理论中的麦克斯韦方程组形式不变性和几何光学中的亥姆霍茨方程(Helrnholtz) 是J．B．Pendry与U．Leonhardt所用到的主要理论依据。首先他们先设计出光线的传播路径，然后根据这种传播路径，通过坐标变换的方法，求出所满足的材料参数方程，也就是根据光的几何特性即传播特性来找出与之匹配的材料参数方程，这种方法是光学理论的重中之重。

虽然坐标系的方程组形式不变性是麦克斯韦方程组的一种必要特性，这种特性也早就在1820年被人们所谈到。但是一直到1860年前后Dolin、Post和Nelso才相对比较正式的归结了出了变换光学这么一个概念。但是即使这个概念出现了也并没有得到足够的重视，一直到1890年前后，^751<文|论\文>网www.751com.cn人们才因为要设计使用隐形斗篷的原因再次对其进行更为深入的研究。通过研究人们惊喜的发现，在很多的情况下，光传播的几何特性都可以通过变换光学的原理在真是物理空间之中通过一定的坐标变换了来得到。而且通过改变所需要的材料的参数方程还能够使得光的几何特性达到人们的要求，这样的发现使得人们对于隐形斗篷的热情再次得到了提高。

这几年来，由于隐形这个强大的特性，隐形斗篷的技术也越来越受到人们的重视，国家也积极试图在军事领域实现各种意义上的隐形，但是与此同时，隐形技术还能够被运用于很多方面。例如科学或者工程领域中。

1.2国内外发展状况

1.3本文的主要工作

论文针对理论以及仿真工作，主要分为三个部分：第一部分详细讨论坐标变换理论并给出其详细证明。第二部分通过Mie理论分析了柱形及球形电磁斗篷的场量。第三部分将通过普通的均匀非磁性材料来搭建简单的隐身装置。

在论文的第一部分中，详细讨论坐标变换理论，由对广义坐标变换理论和笛卡尔坐标系下的参数张量的讨论两部分组成。

在论文的第二部分中，通过Mie理论对柱形电磁斗篷和球形电磁斗篷的场量的分析，完美证明了这两种最基本的电磁斗篷的正确性论文网。

在论文的第三部分中，主要根据简单的几何光学搭建出了类似于光错觉的隐身效果实验装置。因为通过变换光学所设计出的超材料目前大多数仅局限于微波段，受到陈红胜教授的实验启发，考虑到了人眼的问题，去掉了相位一致这个条件，可以大大简化了设计，并且可以得到宽频带的隐身衣，同时制备的材料也十分简单容易获得，而且可以隐藏相对于波长来说超大的物体。但是在视角方面具有局限性，只能从一定的角度观察到隐身现象。