物理光学和傅立叶（Fourier）光学是用不同的理论来分析光学现象。如果说物理光学采用的电磁波理论是处理光学问题的物理基础的话，那么傅立叶光学所采用傅立叶分析就是解决光学问题的有力数学工具。傅立叶分析方法的名字来源于法国数学家和物理学家Jean Baptiste Joseph, Baron de Fourier（1768—1830）（图2-18）。他不仅在数学和物理学上有伟大的影响，而且还发明了傅立叶变换干涉仪。
傅立叶分析理论是：一个任意的解析函数，均可以看作是由一系列具有不同周期或频率的基元简谐函数的线性组合。
傅立叶分析是把一个复杂函数分解成一系列简单函数，或者反过来，用一系列简单函数综合成一个复杂函数。通过这种分解和综合，可以把复杂的光学信息转化成比较简单的、易于处理的形式，求出光学系统对这些简单形式的响应之后，再综合出光学系统对复杂信息的响应。
傅立叶光学是现代光学中的一个重要分支学科，面临光学信息的处理愈来愈复杂，许多问题已经不能简单地靠经典光学来处理。人们发现：一个光学信息系统和一个电学信息系统有着许多的共同点，它们的任务都是传递、收集和记录各种信息，都可应用傅里叶变换和线性系统理论等数学方法。于是人们利用数学中的傅里叶变换关系来研究、处理光信息的传递、成像、记录等问题。这种分析方法不仅大大降低了光学问题的求解难度，也提供了深入理解光学系统的新视角。20世纪60年代发明了激光器，人们获得了优质的单色相干光源，发现在激光照明和近轴条件下，透镜前后二焦面上的振幅分布构成了傅里叶变换关系，透镜本身就相当于一个傅里叶变换器。此后，傅里叶光学得到了迅速的发展，很快就建立了比较完整的理论体系，并获得广泛的实际应用。例如光全息术就是重要应用之一。此时，光学系统可看作一个通信通道，一般通信理论中的线性系统理论可以用来描述大部分的光学系统。
图2-18 Jean Baptiste Joseph, Baron de Fourier（1768—1830）
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