Тонкая линза эта такая штука которая преобразует падающую на неё
плоскую волну в волну сферическую, фокусирующуюся в точку (x,y) в
фокальной плоскости (где z=F). Направление распространения волны
описывается вектором k=(kx,ky,kz), и для каждого k будут свои координаты точки (x,y), а амплитуда волны в точке (x,y)
пропорциональна амплитуде плоской волны. Начиная с этого места пришлось уже в учебники заглядывать...
Если описывать всё это и считать "как положено", падающая волна описывается как совокупность плоских волн
A(k)exp( i(k⋅r - ωt)) или A(kx,ky)exp( i(kxx+kyy+kzz-ωt)).
A(kx,ky) достаточно, потому что z-компонента мало интересна, а при малых углах kz почти не отличается от модуля k.
И нас интересует только что будет при z=F.
Домножаем это на функцию, описывающую действие линзы {exp(ik(nd-x2/2F))}, интегрируем по kx и ky и получаем некую функцию описывающую амплитуды волны A(x,y)exp(-iωt) в точке (x,y).
∫∫A(kx,ky)exp( i(kxx+kyy+kzz-ωt)) * {...} dkxdky = A(x,y)exp(-iωt+фазовый сдвиг)
А это и есть двумерное Фурье-преобразование функций A(kx,ky) определённых на плоскости векторов (kx,ky) в функции A(x,y).
Вся разница с привычным Фурье что вместо частоты волновой вектор, а вместо времени координаты.
PS. А два таких Фурье-анализатора, поставленных друг за другом это телескоп Кеплера :))