标量衍射理论是波动光学模拟的物理基础。这一理论基础的结果是将电磁波在真空中的传播作为线性系统进行处理。

对于单色波，系统观察平面的电场矢量是源平面电场矢量和自由空间脉冲响应的卷积。

因此，线性系统理论和傅里叶分析是研究波动光学必不可少的工具。

使用离散傅里叶变换获得模拟的有效计算算法。

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