一段free-space时，着名的 Fresnel diffraction就产生了。Fresnel diffraction可以用线性完整转换的参数矩阵formula_34来表达，其中z是电磁波在free-space中传递的距离，而formula_35则是波长。 
光学.光也是一种电磁波，所以在光学上的应用就跟电磁波传递很类似。如果电磁波通过一片球面透镜片或是经过一个碟型面的反射，则线性完整转换的参数矩阵可分别表示为formula_36 和 formula_37 ，其中f是球面透镜