隨著光電技術的發展，為適應武漢光谷地區對光學人纔的需求，很多高校都設有光電方向專業，如光電信息科學與工程、應用物理學（光電方向）等，這些專業擁有共同的專業核心課程，如物理光學、應用光學等，其中光學繫統設計是與應用光學緊密接軌的後續課程，具有較好的普適性及實踐應用性的特點。本教材中使用的ZEMAX軟件是由武漢墨光科技有限公司提供使用的，通過與該公司建立ZEMAX軟件的實訓教學基地，可實現校企合作。本教材可作為該實訓教學基地的實訓教材，具有良好的經濟價值，並且對應用型人纔培養模式的發展也起到了積極的等

●第1部分 光學繫統設計預備知識
第1章 光學繫統設計簡介
1.1 概述
1.2 儀器對光學繫統的設計要求
1.3 光學繫統設計過程與步驟
第2章 光學繫統的幾何像差
2.1 概述
2.2 球差
2.3 彗差
2.4 細光束像散
2.5 細光束場曲
2.6 畸變
2.7 色差
2.8 像差校正技巧的小結
第3章 光學繫統的像質評價及像差公差
3.1 概述
3.2 分辨率
3.3 點列圖
3.4 光學傳遞函數
3.5 相對畸變
3.6 點擴散函數
3.7 包圍圓能量曲線
3.8 光線追跡曲線
3.9 光程差
3.10 光學繫統的像差公差
第4章 基於ZEMAX軟件的光學繫統自動設計
4.1 概述
4.2 ZEMAX優化方法介紹
4.3 ZEMAX評價函數使用
4.4 ZEMAX優化設計要點
第2部分 基於ZEMAX的光學設計實訓
第5章 ZEMAX界面操作訓練
5.1 ZEMAX簡介及基本界面介紹
5.2 實訓項目1——單透鏡的設計
5.3 實訓項目2——消色差單透鏡的設計
第6章 望遠物鏡設計訓練
6.1 望遠物鏡設計的特點
6.2 折射式望遠物鏡的設計
6.3 實訓項目3——雙膠合望遠物鏡的設計
6.4 反射式望遠物鏡的設計
6.5 實訓項目4——牛頓望遠鏡的設計
6.6 折反射望遠物鏡的設計
6.7 實訓項目5——斯密特卡塞格林繫統的設計
第7章 顯微物鏡設計訓練
7.1 顯微物鏡設計的特點
7.2 顯微物鏡的類型
7.3 實訓項目6——低倍消色差顯微物鏡的設計
7.4 實訓項目7——中倍消色差顯微物鏡的設計
第8章 目鏡設計訓練
8.1 目鏡設計的特點
8.2 目鏡的類型
8.3 實訓項目8——凱涅爾目鏡的設計
8.4 實訓項目9——廣角目鏡的設計
第9章 照相物鏡設計訓練
9.1 照相物鏡的發展及其基本結構
9.2 照相物鏡的光學特性及設計特點
9.3 實訓項目10——三片式照相物鏡的設計
9.4 實訓項目11——雙高斯照相物鏡的設計
9.5 實訓項目12——變焦距照相物鏡的設計
第3部分 光學繫統設計知識拓展
第10章 現代光學繫統設計
10.1 光學材料簡介
10.2 紅外光學繫統設計簡介
10.3 紫外光學繫統設計簡介
10.4 激光掃描光學繫統設計簡介
10.5 太赫茲光學繫統設計簡介
10.6 光學繫統設計的經驗法則及提示
第4部分 附 錄
附錄1 實訓報告及課程設計報告指南
附錄2 ZEMAX 操作數手冊
附錄3 雙膠合透鏡的 表
附錄4 雙膠合薄透鏡參數表
附錄5 單透鏡參數表
參考文獻

隨著光學設計CAD技術的發展，光學設計軟件種類繁多，目前，靠前外使用很為廣泛的光學設計軟件為ZEMAX軟件，而在靠前現有教材中，利用ZEMAX軟件進行光學設計的章節比例偏少，一般占全書的一至二章，嚴重制約了技能型及應用型人纔的培養，因此本書特點在於：突出ZEMAX設計實例及使用技巧，有利於高校培養應用型光學設計人纔。本書以必需、夠用為度，采用項目式教學，以ZEMAX設計實例為主線，精選必需的內容，其餘內容引導學生根據興趣和需要有目的、有針對性自學。在ZEMAX設計實例內容安排上，既包含經典光學設計內容，又加入當今熱門領域的相關設計實例，努力反映光學領域新進展。此外，本書特點還在於：去掉了傳統教材中像差理論中大量繁瑣的公式推導和理論分析，簡明扼要闡述薄透鏡初級像差理論及像質評價理論，便於讀者理解掌握。為與ZEMAX軟件說明書及工具書相區別，本書簡化了對ZEMAX操作界面的詳細介紹，避免讀者對等

隨著光學設計CAD技術的發展，光學設計軟件種類繁多，目前，國內外使用最為廣泛的光學設計軟件為ZEMAX軟件，而在國內現有教材中，利用ZEMAX軟件進行光學設計的章節比例偏少，一般占全書的一至二章，嚴重制約了技能型及應用型人纔的培養，因此本書特點在於：突出ZEMAX設計實例及使用技巧，有利於高校培養應用型光學設計人纔。本書以必需、夠用為度，采用項目式教學，以ZEMAX設計實例為主線，精選必需的內容，其餘內容引導學生根據興趣和需要有目的、有針對性自學。在ZEMAX設計實例內容安排上，既包含經典光學設計內容，又加入當今熱門領域的相關設計實例，努力反映光學領域新進展。此外，本書特點還在於：去掉了傳統教材中像差理論中大量繁瑣的公式推導和理論分析，簡明扼要闡述薄透鏡初級像差理論及像質評價理論，便於讀者理解掌握。為與ZEMAX軟件說明書及工具書相區別，本書簡化了對ZEMAX操作界面的詳細介紹，避免讀者對等