由于国内的光学设计工作者对这些光学设计软件不太熟悉，使用这些软件所采用的设计方法与传统的方法有较大的差异，因此往往不能很好地利用，造成了资源的浪费。

本书是一本紧密结合当前新的发展需求，既详细讲解光学设计软件使用，又有具体光学系统设计实例的参考书籍。全书紧密结合当前各应用领域最新的一些光学系统，内容基本上可以分为7个部分。

本书首先介绍光学设计的基础知识和像差理论，然后以国外先进的光学设计软件Zemax作为基础，详细介绍采用Zemax设计新型光学系统的方法。本书紧密结合当前各应用领域的最新的一些光学系统，内容基本上可以分为7个部分。第1部分是光学系统的像质评价，这是设计一个光学系统所必备的基础知识。第2部分是光学自动设计的原理与程序，介绍了适应法和阻尼最小二乘法这两种常用的光学自动设计程序的特点和使用方法。第3部分是变焦距系统的原理与程序，讨论了变焦距系统的像差计算与自动设计问题。第4部分是光学系统的公差分析与计算，介绍了公差分析计算软件的原理与编程特点。第5部分是光学系统的环境温度分析与无热设计，讨论了环境温度对光学系统的影响及利用衍射光学元件进行无热设计的原理与方法。第6部分是典型光学系统设计，应用所介绍的光学设计程序对望远系统、显微物镜和照相物镜等进行了实际设计，并对所设计的例子进行了像质评价。第7部分是对偏振像差、非球面应用、计算机辅助光学装调、衍射光学元件、非成像光学系统、空间光学系统、红外光学系统以及其他一些光电系统进行了介绍。

本书可作为从事光学设计的专业人员及高等院校光学专业教师和研究生的教学和参考用书。

第1章 光学系统像质评价方法

 1.1 概述

 1.2 光学系统的坐标系统、结构参数和特性参数

 1.3 检测阶段的像质评价指标——星点检验

 1.4 检测阶段的像质评价指标——分辨力测量

 1.5 几何像差的定义及其计算

 1.6 垂轴像差的概念及其计算

 1.7 几何像差计算程序ABR的输人数据与输出结果

 1.8 几何像差及垂轴像差的图形输出

 1.9 用波像差评价光学系统的成像质量

 1.10 光学传递函数

 1.11 点列图

 1.12 包围圆能量

第2章 光学自动设计原理和程序

 2.1 概述

 2.2 阻尼最小二乘法光学自动设计程序

 2.3 光学自动设计的全局优化

 2.4 适应法光学自动设计程序

 2.5 典型光学设计软件介绍

2.5.1 国内实用软件

2.5.2 国外著名软件

第3章 公差分析与计算

 3.1 概述

 3.2 公差设计中的评价函数

 3.3 光学公差的概率关系

 3.4 公差设计中的随机模拟检验

 3.5 公差设计中的偏心光路追迹

第4章 目视光学系统

 4.1 薄透镜系统的初级像差理论

 4.2 望远镜物镜设计

 4.3 显微镜物镜设计

 4.4 目镜设计

第5章 照相物镜设计

 5.1 照相物镜的光学特性

 5.2 照相物镜的基本类型

 5.3 基本类型照相物镜的演变形式

 5.4 照相物镜设计的特点

 5.5 数码相机物镜设计特点

 5.6 照相物镜像差的公差

第6章 变焦距光学系统

 6.1 概述

 6.2 变焦距系统的分类及其特点

 6.3 变焦距物镜的高斯光学

 6.4 变焦距物镜高斯光学实例

 6.5 体视变倍显微镜

第7章 液晶投影仪和背投电视镜头设计

 7.1 投影显示类型

 7.2 液晶投影仪的工作原理

 7.3 液晶投影仪照明系统的设计

 7.4 液晶投影仪投影物镜的设计

 7.5 背投电视镜头设计特点

第8章 其他光学系统

 8.1 激光扫描系统和镜头

 8.2 光学信息处理系统和傅里叶变换镜头

 8.3 红外光学系统

 8.4 空间光学系统

 8.5 共形光学设计

 8.6 计算机直接制版镜头

 8.7 投影仪扩展广角镜头

第9章 非球面技术的应用

 9.1 非球面的表示方法

 9.2 非球面的特性

 9.3 反射二次非球面的应用

 9.4 非球面设计实例

第10章 环境温度分析

 10.1 概述

 10.2 均匀温度变化对光学系统成像质量的影响

 10.3 径向梯度温度对光学系统成像质量的影响

第11章 衍射光学元件

 11.1 概述

 11.2 衍射光学元件的实际光线和近轴光线追迹

 11.3 衍射光学元件在成像系统中消色差的方法

 11.4 衍射光学元件在成像系统中对于热像差的校正

第12章 偏振像差的理论

 12.1 光的偏振

 12.2 偏振像差的定义

 12.3 偏振光线追迹的方法

 12.4 旋转对称光学面型中的偏振像差函数

 12.5 旋转对称光学系统中的偏振像差函数

 12.6 薄膜设计与光学设计

第13章 计算机辅助装调

 13.1 概论

 13.2 计算机辅助装调数学模型的建立

 13.3 计算机辅助装调的像差数据处理

 13.4 基于Moore-Penrose广义逆的失调量求解方法

 13.5 光学系统计算机辅助装调的数值模拟

第14章 非成像光学

 14.1 辐射度学和光度学基本概念

 14.2 照明光学系统基本组成

 14.3 照明光学系统的设计

 14.4 均匀照明的实现

 14.5 太阳光能量获取系统

 14.6 自由曲面

第15章 Zemax光学设计软件应用

 15.1 概述

 15.2 Zemax的用户界面

 15.3 Zemax基本操作

 15.4 应用实例

附录 双胶合薄透镜参数表(王冕玻璃在前)

双胶合薄透镜参数表(火石玻璃在前)

参考文献