ABCD Matrix Method

แนวคิดหลักคือระบบแสงเชิงเส้นแบบพารักเซียล (paraxial optical system) ใดๆ สามารถอธิบายได้ด้วยเมทริกซ์ขนาด 2×2 ซึ่งแปลงรังสีขาเข้าเป็นรังสีขาออก องค์ประกอบทางแสงแต่ละชนิด (เลนส์ กระจก การแพร่กระจาย การหักเห) มีรูปแบบเมทริกซ์อย่างง่าย การต่อองค์ประกอบเข้าด้วยกันหมายถึงการคูณเมทริกซ์ขององค์ประกอบเหล่านั้น วิธีการเชิงพีชคณิตนี้หลีกเลี่ยงการติดตามรังสี (ray tracing) และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับลำแสงเกาส์เซียน ซึ่งแพร่กระจายเป็นพารามิเตอร์ q ที่เปลี่ยนแปลงผ่านเมทริกซ์เดียวกัน วิธีการ ABCD จัดการคุณสมบัติโฟกัส ความเสถียร และโหมดของลำแสงได้อย่างสง่างามโดยไม่ต้องแก้สมการเชิงอนุพันธ์