本书是《应用光学》和《工程光学》的辅助教材之一，可与张以谟教授主编的《应用光学》配套使用。全书共分四个部分：第1～7章为几何光学；第8～13章为像差理论；第14、15章为典型光学系统；第16～20章为光学设计。本书每章前有重点内容及主要公式提要，书后附有部分思考题提示和习题答案。全书共编入217个例题，159个思考题和326个习题。 本书可供光电信息科学与工程专业及其他相关专业的师生和考研生使用，也可供从事光电工作的科技人员参考。

目录
前言
第1部分几何光学
第1章几何光学的基本定律和成像概念1
11基本定律1
12矢量形式的折射定律和反射定律2
13光的全反射与临界角5
第2章球面和共轴球面系统11
21正负号的规定11
22光线经球面折射时的光路计算公式12
23近轴光及其光路计算公式12
24单个折射球面成像的放大率，拉赫不变量17
25共轴球面系统18
26球面反射镜20
第3章理想光学系统30
31光学系统的基点和基面30
32理想光学系统的物像关系31
33理想光学系统二焦距之间关系40
34理想光学系统的拉赫公式40
35理想光学系统的放大率及其相互关系40
36光学系统的光焦度、屈光度和光束的会聚度41
37光学系统的组合41
38透镜46
39近轴光学中矩阵方法50
第4章平面镜和平面系统66
41平面反射镜的成像特征66
42双平面镜（角镜）成像特征67
43玻璃平板（平行平板）67
44反射棱镜71
45折射棱镜和光楔80
第5章光学系统中的光阑89
51光学系统中的光阑及其作用89
52确定孔径光阑和视场光阑的方法90
53渐晕94
54景深106
55远心光路108
56消杂光光阑109
第6章光能及其计算115
61光度学的基本概念与物理量115
62光通量和光亮度在光学系统中的传递像面光照度120
63光学系统中光能损失的计算123
第7章颜色136
71颜色的特征136
72颜色的分类136
73颜色的匹配136
74三原色137
75颜色方程137
第2部分像差理论
第8章光线的光路计算及像差概述138
81子午平面内光线的光路计算138
82轴外点细光束的光路计算146
83空间光线的光路计算149
84单色像差164
85色差169
第9章球差、正弦差178
91光学系统的球差分布公式178
92单个折射球面的实际球差分布及不晕点178
93初级球差182
94带球差和高级球差183
95正弦条件186
96等晕条件与正弦差186
97薄透镜的初级球差及初级正弦差192
第10章轴外像差198
101单个折射球面的初级像差普遍表示式198
102用像差普遍式分析各种初级像差199
103单个折射球面，单个平行平板及反射球面的初级几何
像差系数202
104初级像差及实际像差计算202
105像差级数展开式217
第11章色差223
111介质的光学特性223
112消像差谱线的选择224
113初级色差分布系数及初级色差225
114由消色差决定光学系统中各透镜的光焦度分配230
115薄透镜系统的初级倍率色差233
116色差级数展开式242
117二级光谱246
118平行平板的色差248
第12章像差综述及计算结果处理253
121光学系统的像差特性曲线253
122像差曲线综合分析261
第13章波像差297
131轴上物点球差与波像差的关系297
132轴外点的波像差与垂轴像差的关系300
133波像差的一般表达式302
134参考点移动产生的波像差和焦深309
135色差的波像差表示309
136初级波色差的一般表示式317
137光学系统的像差容限317
第3部分典型光学系统
第14章眼睛与目视仪器322
141眼睛322
142放大镜325
143显微镜328
144望远镜335
145双目立体视觉，体视测距机342
第15章摄影及投影系统351
151摄影系统的特性351
152放映与投影物镜356
153光电传感器368
第4部分光学设计
第16章光学系统初始结构计算方法372
161PW形式初级像差系数372
162薄透镜系统的基本像差参量374
163双胶合透镜组、单透镜的P∞、W∞、C1和
结构参数的关系376
164具有必要厚度的透镜曲率半径的确定393
第17章典型光学系统设计400
171光学系统设计的一般过程和步骤400
172变焦距光学系统概述421
173照明系统光学设计428
第18章非球面及其在光学系统中的应用437
181曲面方程437
182非球面子午和弧矢曲率半径439
183非球面空间光线光路计算443
184柱面空间光线光路计算452
185非球面的初级像差概述457
186二次圆锥曲面458
187施密特校正板的设计460
188菲涅尔透镜的设计462
189偏轴偏心非球面系统光路计算470
第19章像质评价478
191光学系统设计质量评价方法478
192OTF计算实例488
193利用光学传递函数评价像质的优点502
第20章像差自动平衡510
201评价函数及其构成510
202阻尼最小二乘法511
203使用像差自动平衡程序时应注意的几个问题517
204目前概况517
思考题提示519
习题答案524
参考文献567