《现代光学设计》分2篇共30章，详细介绍了现代光学设计的方法和要点。本书上篇为光学设计基础，包括光学设计概述、Zemax软件概述、光路计算、光学材料、塞德像差理论、波像差理论、Buchdahl公式、像质评价、消色差、光学自动设计等内容；下篇为光学系统设计，引入了大量的设计实例，介绍了各类常见光学镜头及系统设计方法，包括望远物镜、显微物镜、目镜、照相物镜、投影和照明系统、变焦距系统、红外物镜、折反系统、激光光学系统、折衍混合光学系统等，最后还介绍了光学制图等知识。
本书将光学设计理论与光学软件Zemax设计实例结合，内容由浅入深，讲解清晰易懂，可供光学设计师、工程师参考与自学，也可供高校光电信息类专业师生使用。

上篇 光学设计基础
第1章 什么是光学设计
1.1 为什么需要光学设计
1.1.1 光学仪器小史
1.1.2 光学系统
1.1.3 理想光学系统
1.1.4 理想成像的违背
1.1.5 像质评价
1.2 光学设计的流程
1.2.1 设计前阶段
1.2.2 设计阶段
1.2.3 设计师需要参与的阶段
第2章 Zemax软件概述
2.1 光学设计软件
2.2 在Zemax中输入数据
2.2.1 Zemax软件的交互界面
2.2.2 输入镜头数据
2.2.3 设置孔径
2.2.4 设置视场
2.2.5 设置波长
2.2.6 设置玻璃
2.3 查看输入结果
2.3.1 镜头结构参数
2.3.22 D/3D视图
2.3.3 查看一阶特性
2.3.4 分析输入结果
第3章 光路计算
3.1 符号规则
3.1.1 线量的符号规则
3.1.2 角量的符号规则
3.1.3 反射处理
3.2 光路计算公式
3.2.1 非近轴光路计算公式
3.2.2 转面公式
3.3 近轴光路计算公式
3.4 计算实例
3.5 光路计算的向量公式
3.5.1 球面光路计算的向量公式
3.5.2 二次曲面光路计算的向量公式
3.5.3 光路计算的起始和终结公式
第4章 光学材料
4.1 无色光学玻璃
4.1.1 夫琅禾费波长
4.1.2 无色光学玻璃的分类和牌号
4.1.3 玻璃折射率
4.1.4 色散
4.1.5 无色光学玻璃的质量指标
4.1.6 玻璃图
4.2 光学塑料
4.2.1 光学塑料简介
4.2.2 常用的光学塑料
4.2.3 在Zemax中使用光学塑料
4.3 特殊光学玻璃
4.3.1 有色光学玻璃
4.3.2 低膨胀玻璃
4.3.3 耐辐射玻璃
4.3.4 耐潮湿和耐腐蚀玻璃
4.4 紫外光学玻璃
第5章 特殊光学面形
5.1 非球面
5.1.1 形状因子
5.1.2 矢高
5.1.3 二次曲面
5.1.4 在Zemax中使用非球面
5.1.5 在Zemax中使用反射面
5.2 梯度折射率面
5.2.1 梯度折射率简介
5.2.2 梯度折射率分类
5.2.3 在Zemax中使用梯度折射率面
5.2.4 梯度折射率面与非球面的等效
第6章 光学系统中的光束限制
6.1 光阑分类
6.1.1 孔径光阑
6.1.2 视场光阑
6.1.3 渐晕光阑
6.1.4 消杂光光阑
6.2 主光线和边缘光线
6.3 相对孔径与F数
6.4 拉格朗日不变量
6.5 远心光路
6.5.1 物方远心光路
6.5.2 像方远心光路
6.6 在Zemax中移动光阑
第7章 塞德像差理论Ⅰ
7.1 球差
7.1.1 球差的定义
7.1.2 球差的计算公式
7.2 轴外初级单色像差
7.2.1 空间坐标系的建立
7.2.2 Petzval场曲
7.2.3 轴向像差
7.2.4 横向像差
7.2.5 旋转对称系统
7.2.6 初级单色像差的塞德和数
7.3 彗差
7.3.1 子午面和弧矢面
7.3.2 子午面和弧矢面像差
7.3.3 彗差定义
7.3.4 正弦差
7.4 场曲和像散
7.4.1 子午场曲和弧矢场曲
7.4.2 像散
7.4.3 Petzval场曲
7.5 畸变
7.6 PW形式的塞德和数
7.7 在Zemax中查看塞德像差系数
第8章 塞德像差理论Ⅱ
8.1 初级色差
8.1.1 轴向色差
8.1.2 垂轴色差
8.1.3 在Zemax中查看初级色差数据
8.2 Zemax中横向像差与轴向像差
8.3 像差的级数展开与像差平衡
8.4 像差曲线
第9章 优化函数
9.1 求解
9.1.1 曲率求解
9.1.2 厚度求解
9.2 环和臂
9.3 构建优化函数
9.4 Zemax中常用优化函数
9.5 设计实例
第10章 波像差
10.1 波前
10.2 费马原理
10.3 波像差公式
10.3.1 轴上点波像差与球差的关系
10.3.2 波像差与塞德像差的关系
10.3.3 波像差普遍式
10.3.4 波像差的极坐标形式
10.3.5 波像差与塞德像差换算公式
10.3.6 焦深
10.4 用波像差研究初级像差的几何形状
10.4.1 球差
10.4.2 彗差
10.4.3 像散
10.4.4 场曲
10.4.5 畸变
10.5 色差的波像差
10.5.1 D-d方法计算波色差
10.5.2 用最后一面半径消色差
10.5.3 波色差与塞德初级色差的关系
10.5.4 近轴薄透镜的波色差
10.6 在Zemax中查看波像差
第11章 Buchdahl公式
11.1 Buchdahl塞德和数公式
11.1.1 阿贝不变量表示的塞德和数
11.1.2 Buchdahl的塞德和数
11.2 结构像差系数
11.2.1 薄透镜近似
11.2.2 结构像差系数的消像差条件
11.3 最小弥散斑
11.3.1 最小弥散斑位置
11.3.2 在Zemax中查看离焦
第12章 像质评价Ⅰ
12.1 像差容限
12.1.1 瑞利判据
12.1.2 球差容限
12.1.3 望远和显微物镜的像差容限
12.1.4 望远和显微目镜的像差容限
12.1.5 照相物镜的像差容限
12.2 光线扇形图
12.3