1、超常材料是一種按照人們的意愿設計、能實現特定介電常數ε和磁導率μ的電磁材料。它具有很多奇異的電磁特性，并帶來了前所未有的應用，已逐漸成為一個國際研究熱點。相對于常規(guī)材料，超常材料更大的優(yōu)勢在于，能按照器件的需要來設計所需的材料，這為操控光和設計光子器件提供了前所未有的靈活性。
　　 本文中，我們根據變換光學理論，研究利用超常材料來調控光束，具體開展了如下工作：
　　 首先，我們研究利用超常材料調控光束的束寬。根據變換光學

2、理論，我們提出了將有限束寬光束變成線光束的理論方案，得到了所需超常材料的介電常數和磁導率。并且，我們還利用有限元分析方法進行全波仿真，結果與理論符合很好。我們的結果可應用于壓縮或擴展電磁波束的能量密度。線光束中心處的場能量密度極大，可應用于增強非線性光學效應等方面。此外，也可應用于高斯光束的聚焦或準直，對一些光學元件或電磁裝置的設計具有一定意義。
　　 其次，我們研究利用超常材料調控光束的相位，使光束產生軌道角動量。具有軌道角動