Designet af overflader med fri form vedtager normalt GS-algoritmen (Gerchberg-Saxton-algoritmen). GS-algoritmen løser fasedistributionen af fri formoverfladen gennem en iterativ optimeringsproces. De specifikke trin inkluderer:
Giv et indledende komplekst amplitude estimat af inputoverfladen, hvor inputoverfladen er den bageste overflade af den frie formoverflade, og den indledende fase er den faseændring, der indføres af den frie formoverflade.
Lysbølgen overføres til en specificeret afstand ved vinkelspektrumdiffraktion for at opnå den komplekse amplitudefordeling af outputoverfladen.
Der foretages passende begrænsninger i outputoverfladen, og amplituden af udgangsoverfladen erstattes med den ønskede amplitude for at opnå den opdaterede kompleks amplitude af outputoverfladen.
Lysbølgen overføres tilbage til inputoverfladen ved vinkelspektrumdiffraktion for at opnå den opdaterede komplekse amplitudefordeling af inputoverfladen.
Passende begrænsninger foretages i inputoverfladen, og amplituden af inputoverfladen erstattes med den ønskede amplitude for at opnå det opdaterede komplekse amplitude estimat af inputoverfladen.