در این پایان نامه سعی شده ضمن معرفی ماتریس پرتو برای تیغه ای از جنس مواد با ضریب شکست منفی، روش ماتریسی تحلیل سیستم های اپتیکی برای سیستم های شامل این گونه از مواد تعمیم داده شود. در فصل اول ضمن بیان مفهوم ضریب شکست منفی، به روش ساخت متامتریالی که ضریب شکست فازی منفی دارد اشاره شده و در ادامه بعضی از ویژگی ها و خصوصیات این گونه از مواد بیان گردیده است. در فصل دوم ماتریس پرتو 2×2 برای تیغه ای از جنس مواد با ضریب شکست منفی معرفی شده که به وسیله آن رفتار باریکه گاوسی تابیده شده به این تیغه ها مورد بررسی قرار گرفته و درستی رابطه کانونی عدسی کامل نشان داده شده است. در فصل سوم ضمن اشاره به روش ساخت دستگاه لیزر، تشدیدگرهای اپتیکی و همین طور تشدیدگرهای حاوی مواد با ضریب شکست منفی مورد ارزیابی قرار گرفته و با روش ماتریسی، پایداری آن ها مورد بحث قرار می گیرد