El concepto de deformación elástica infinitesimal y la teoría de las ondas sísmicas elásticas se formó en la primera parte del siglo XIX y se basó principalmente en los desarrollos de Fermat, Huygens y Snell en la teoría de la óptica. Al mismo tiempo, la propagación de ondas sísmicas (utilizada en la prospección geofísica) y la propagación de ondas ópticas a través de medios definidos se basan en los mismos principios físico-matemáticos, lo que permite transferir procedimientos no convencionales desarrollados en el primer dominio al segundo y viceversa. En esta investigación, proponemos transferir metodologías avanzadas establecidas en la prospección sísmica a la óptica práctica. Seleccionamos dos enfoques avanzados con los siguientes objetivos: (a) imagen homeomórfica; (b) descripción novedosa de las condiciones de contorno. El primer enfoque se establece con la utilización de la relación teórica local revelada entre las características geométricas de dos haces fundamentales y las propiedades geométricas de los objetivos geológicos ocultos de los medios en estudio. Las características geométricas empleadas de los haces fundamentales son funciones de propagación y curvaturas de los frentes de onda singulares. El segundo enfoque se basa en una descripción novedosa de las condiciones de contorno. Permite la determinación de un sistema sísmico (óptico) sin fallos con los activos de enfoque e imagen preasignados cuando no hay aberraciones presentes. Un sistema óptico óptimo se determina generalmente como algún arreglo que concuerda con algún sistema perfecto con una corrección aceptable. El empleo de los procedimientos desarrollados en el diseño óptico permitirá la aplicación de una descripción de la superficie óptica utilizando: (1) funciones paramétricas, (2) ecuaciones diferenciales y (3) mixtas (paramétrico-diferenciales). Sobre esta base, los sistemas ópticos con un número mínimo de características ópticas con formas complicadas pueden ser computados rápidamente. Otro campo de aplicación importante de los métodos sugeridos es el diseño de sistemas ópticos con elementos difractivos.