Kopumā lāzera apstarošanas intensitāte ir Gausa, un lāzera lietošanas procesā parasti tiek izmantota optiskā sistēma, lai attiecīgi pārveidotu staru.

Atšķirībā no ģeometriskās optikas lineārās teorijas, Gausa staru kūļa optiskās transformācijas teorija ir nelineāra, kas ir cieši saistīta ar paša lāzera stara parametriem un optiskās sistēmas relatīvo stāvokli.

Gausa lāzera stara raksturošanai ir daudz parametru, taču praktisku problēmu risināšanā bieži tiek izmantota saistība starp vietas rādiusu un stara vidukļa stāvokli. Tas ir, krītošā stara vidukļa rādiuss (ω₁) un optiskās transformācijas sistēmas attālums (z₁) ir zināmi, un tad transformētais stara vidukļa rādiuss (ω₂), staru vidukļa pozīcija (z₂) un vietas rādiuss (ω₃) jebkurā pozīcijā (z) tiek iegūti. Koncentrējieties uz objektīvu un izvēlieties objektīva priekšējo un aizmugurējo vidukļa pozīciju attiecīgi kā atskaites plakni 1 un atskaites plakni 2, kā parādīts 1. attēlā.

                     1. att Gausa transformācija caur plānu lēcu

Pēc parametra q Gausa stara teorija, q₁ un q₂ abās atskaites plaknēs var izteikt šādi:

Iepriekš minētajā formulā: The f_e1 un f_e2 ir attiecīgi konfokusa parametri pirms un pēc Gausa staru kūļa transformācijas. Pēc tam, kad Gausa stars iziet cauri brīvajai telpai z₁, plāns objektīvs ar fokusa attālumu F un brīvā vieta z₂, saskaņā ar ABCD pārraides matricas teoriju, var iegūt sekojošo:

Tikmēr q₁ un q₂ apmierināt šādas attiecības:

Apvienojot iepriekš minētās formulas un attiecīgi vienādojot reālo un iedomāto daļu vienādojuma abos galos, mēs varam iegūt:

Vienādojumi (4) – (6) ir transformācijas attiecība starp vidukļa stāvokli un Gausa staru kūļa vietas izmēru pēc tam, kad tas iziet cauri plānajai lēcai.