超常材料属于人工微结构材料，可按照人们的意愿调节其电磁特性，可实现一些奇异特性，具有天然材料所不具有的奇异特性，并带来了广泛的应用，如分辨率突破衍射极限的超透镜和电磁隐形。最近十年来，超常材料成为研究热点，其特别是坐标变换理论的指导下，提出和实现了众多新颖的光子器件。此种超常材料基于坐标变换理论，也被称之为变换介质。变换介质可灵活地引导和操控电磁波的传输。在本文中，我们根据变换光学理论，研究利用超常材料来设计偏振分离器，具体开展了如下工作：第一，我们研究利用变换介质实现偏振光的偏折。从常规的直接变换方法出发，建立了相位变换反变换的方法，即间接变换法能实现相同的效果。建立偏振光TE波、TM波偏折的坐标变换，得到介电常数和磁导率张量。TE波和TM波的偏折角度可以灵活操控。利用有限元分析方法进行全波仿真，结果与理论相符。第二，我们研究利用变换介质实现出射方向可控的偏振分离器设计。相位变换间接变换法可实现任意波前的变换，并且不会产生不规则的形状，运用变换光学，基于光束的偏振态，利用此种变换方法可实现混合波TE波和TM波分束。在变换介质中分别设置控制TE波和TM波偏折的角度，可实现TE波逆时针方向偏折，TM波顺时针方向偏折，因此TE波和TM波沿着不同的方向分离开来，得到出射方向可控的偏振分离器。并对所设计的器件进行全波仿真，理论得到验证。第三，我们研究利用变换介质实现出射波前可控的偏振分离器设计。利用相位变换间接变换法，还可操控出射波前，水平入射光束通过变换介质可偏折，出射光束的偏折角度可任意操控。还可实现出射波前由平面波前变换成曲面波前输出。出射波前可控的偏振分离器具有聚焦的功能。并对所提方案进行了数值仿真验证，模拟结果与理论相符。