光学隐身斗篷是一种基于变换光学理论的新型人工超材料器件。人们通过改变材料的电磁参数,使光线在材料中绕开物体传播,从而实现对物体的隐身,这种材料也被称为变换介质。随着变换光学理论的完善以及超材料技术的不断发展,光学隐身斗篷在微波探测、阵列天线以及军事方面都有着广阔的应用前景。本文主要为理论推导与计算。基于变换光学理论,本文对光学隐身斗篷的设计方法以及光在其中的传播行为进行了研究。文章首先介绍了光学隐身斗篷的两种不同设计方法:基于折射率分布的设计方法以及基于坐标变换的设计方法,并讨论了它们的区别与联系。对于隐身斗篷中出现的奇异点,我们给出了一种消除奇异点的方法。此外,文章还提出了一种回射式隐身斗篷的设计方法,该方法基于复平面上的指数映射,能够实现对物体的隐身以及对光线的回射,相比于传统的透射式隐身斗篷,回射式设计的电磁张量形式更为简单,且该方法能够使观察者在光线入射处就接收到被隐身物后的信息,在有障碍物的复杂环境下具有优势。本文在第五章分别讨论了光在欧式平直空间与非欧弯曲空间的传播行为。在非欧空间中,我们重点推导了光波的色散关系式以及传播路径方程,并分析了其与空间黎曼张量和光波偏振特性之间的关系,给出了光线轨迹图。