从学术理论上来讲，变换光学是研究小角度散发光波通过特定的光学技术改变传输方式的一门学科；从物理原理上来讲，变换光学就是利用超材料改变光学粒子空间坐标，进而构建出新的传输光束，当然这要在特定的电磁辐射带宽内进行。由此可见，超材料是变换光学的实现物理呈现的基础。就好像爱因斯坦在广义相对论提出重力是改变时间和空间的因素一样，超材料也是改变光粒子传播指向的一种因素。
目前，比较接近大众认知的变换光学案例就是太阳能的应用,即通过特定超材料设备将太阳光集中在一个区域内，再将太阳光承载的能量收集到太阳电池中。可见变换光学是极具科学实践价值的一门物理学科。
变换光学在科学器件上的技术应用，离不开一个切实的数据分析过程。常见的变换光学分析法有很多，例如:衍射积分法、矩阵表述法、算子代数法、高斯括号法、几何光学法等等。其中，变换光学最常用的分析方法就是衍射分析法和矩阵表述法。
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