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的输入数据与输出结果
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
本章附录
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 望远镜物镜设计实例
4.3.1 用Zemax软件对双胶合望远镜物镜进行优化设计
4.3.2 大相对孔径望远镜物镜设计
4.3.3 摄远物镜设计
4.3.4 反射式物镜设计
4.3.5 折反射球面系统设计
4.4 显微镜物镜设计
4.5 显微镜物镜设计实例
4.5.1 低倍消色差显微镜物镜设计
4.5.2 中倍消色差显微镜物镜设计
4.6 目镜设计
4.7 目镜设计实例
4.7.1 冉斯登、惠更斯和凯涅尔目镜设计
4.7.2 对称式目镜和无畸变目镜设计
4.7.3 广角目镜设计
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
5.7 照相物镜设计实例
5.7.1 用适应法自动设计程序设计反摄远物镜
5.7.2 用阻尼最小二乘法自动设计程序设计双高斯物镜
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
6.6 变焦距物镜设计方法和设计实例
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fθ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 空间光学系统设计方法和设计实例
8.5.1 同轴三反射镜系统设计
8.5.2 空间轻型大视场离轴TMA相机镜头的光学系统设计实例
8.6 共形光学设计
8.7 计算机直接制版镜头
8.8 投影仪扩展广角镜头
8.9 光刻机系统设计方法和设计实例
8.9.1 光刻技术发展历程
8.9.2 光刻物镜
8.9.3 全球面光刻物镜设计
8.9.4 偶次非球面光刻物镜光学设计
第9章 非球面和自由曲面的应用
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
9.5 自由曲面
9.6 自由曲面设计方法和设计实例
9.6.1 基于自由曲面的头盔式显示系统设计
9.6.2 自由曲面在光刻机镜头上的应用
第10章 空间热环境及杂散光影响分析
10.1 热分析概述
10.2 光机热分析理论及有限元方法
10.2.1 热分析基本理论与方法
10.2.2 空间光机系统的热交换
10.2.3 有限元分析法
10.3 热形变的光学系统面型拟合算法
10.3.1 Zernike多项式
10.3.2 面型拟合算法
10.4 不规则折射率在光机热一体化技术中的影响
10.4.1 梯度折射率
10.4.2 不规则折射率面分布拟合算法
10.5 杂散光分析概述
10.6 空间遥感器的杂光水平评价方法
10.6.1 杂光系数
10.6.2 点源透射率
10.6.3 杂光系数与点源透过率的关系
10.7 杂散辐射防护设计
10.7.1 关键表面和被照射表面
10.7.2 遮光罩和挡光环设计
10.7.3 光阑的设计与使用
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 旋转对称光学面形中的偏振像差函数
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 概述
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-Penros

李林、黄一帆、王涌天著的《现代光学设计方法(第3版工业和信息化部十二五规划教材)》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、显微镜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。