4f系统是一种特殊的方法的、应用较广的光学系统。当输入两束计较的偏振光时，经过特殊的方法的光学装置，余弦光栅、自由变化平面等，使键入的光在屏幕上出现衍射谱。
精密高的横向移动正弦值光栅，这个可以发动的变化两束光的衍射级数的相位差，提升衍射光强作差或相加的目的。最简单的来说是：有两个焦距为f的透镜，最近处2f，物距为f，最近处也为f，所以才是4f系统。只能距离之外小于4f的系统才能做变焦系统。
4f相位相干成像技术是准确测量三阶光学非线性的新方法，其原理是:
借用一个相位光阑将可以放置在4f系统频谱面上的非高斯样品中才能产生的非线性差频调制成像平面上的振幅变化,从而测量样品的离散时间折射率的大小和符号。
广泛的带圆形相位物体的相位光阑灵敏度随相位物体尺寸越小而减少,但是在相位物体很小的情况下制做难度很大,正常情况达将近最佳的位置的灵敏度。将相位光阑中以前正处于光阑中心的圆形相位物体中改半圆形相位物体,令系统也可以处在最适合灵敏度,相位光阑在上的难度有所降低。
