相干光学处理系统是一种利用相干光源（如激光）进行光学图像信号处理的技术。它通过透镜的傅里叶变换效应，在图像的空间频域（傅里叶透镜的焦平面）对光学图像信号进行滤波、提取或加强所需的图像（信号），滤掉或抑制不需要的图像（噪声），并进行透镜傅里叶逆变换输出处理后的图像。

相干光学处理系统具有以下特点：

二维并行处理能力：

相干光学处理系统能够在二维空间中同时处理大量数据，具有极高的运算速度（光速）。

高运算速度：

由于光速非常快，相干光学处理系统在理论上具有极高的运算速度。

大存储容量：

相干光学处理系统能够处理大量数据，具有极大的存储容量。

然而，相干光学处理系统的发展受到一些限制，例如实时空间光调制器的发展尚未完善，这限制了系统的运算速度。

典型的相干光学处理系统包括光学4f系统，它通过四个透镜组成的系统进行图像处理。此外，相干光学处理系统还可以用于相干光传输，通过调制光的振幅和相位，以及跨两个偏振传输来增强光纤电缆的容量。

相干光学处理系统在光学模拟计算机、光学图像处理、光学通信等领域有广泛的应用前景。