本书是作者40多年来，在清华大学精密仪器与机械学系讲授光学课程所积淀经验的部分小结。全书内容共分9章： 光波、光线和成像； 近轴光学； 理想光学系统； 平面反射镜、反射棱镜与折射棱镜； 常用光学系统； 光学系统中的光束限制； 光学系统的分辨率、景深及光能的传递； 梯度折射率光线光学； 变焦距镜头的理想光学分析。书中附有92道习题及部分参考答案，分章列有百余篇参考文献。 本书系统而深入地阐述了几何光学的基本概念、基本原理和规律，并详细介绍了几何光学的应用，加深了基础理论的阐述，同时也加强了基础理论的应用。书中引入了国外教材中的一些新方法、新原理、新理论、新表述。与传统内容相比，本书增添了一些新的章节和内容。 本书适用于光学工程、测控技术与仪器及机电类专业大专院校师生和从事相关领域的工程技术人员。

1965年考入清华大学精密仪器与机械制造系光学仪器专业学习，1970年毕业留校从教。1989年在英国格拉斯哥大学作访问学者。在清华大学授课40年，讲授《光学工程基础》、《应用光学》、《现代光学设计》、《波动光学》、《高等物理光学》等课程。近五年，在中国科学院研究生院(中国科学院大学)讲授《应用光学》、《现代光学设计》。独著教材三部：《光学工程基础(一)》(2006年清华大学出版社出版)、《光学镜头的优化设计》(2009年清华大学出版社出版)、《现代光学镜头设计方法与实例》(2013年机械工业出版社出版)；参编专著及教材八部，分由机械工业出版社、国防工业出版社于1995年至今陆续出版。作为课程负责人并讲授的《光学工程基础》于2006年被评为清华大学精品课，于2008年被评为北京市精品课。参编教材《工程光学》于2004年获国家教育部二等奖、于2013年获天津市级教学成果一等奖。

再版前言 第二版对原书作了勘误和校正，补充了一些最新的或对解释初学者们的学习困惑更具针对性的参考文献； 为使讲述“平面元件”的内容完整，增加了“折射棱镜与光楔”一节。折射棱镜是一个很有“特性”的光学元件，它的折射顶角在实践上相当于柱面系统中的光焦度。它是一个面对称系统，主截面中的光束压缩作用与垂直于主截面中的光束压缩作用不一样，是一种颇具特色的变形系统。在这一节中利用矢量形式的折射定律导出了旋转双光楔偏角计算公式，这个推导在教科书中鲜有反映；根据原书在使用中的体会，简化了1.4节中“非均匀介质中光线微分方程”的示意性推导过程；针对初学者们提出的问题，加写了一段说明显微镜系统使用光路和设计计算光路的区别与联系；为方便教与学，增加了“部分习题的参考答案”，并给出了全书的课件。 第二版去掉了原书名中的后缀（一），一是原书已包含了光学工程的基础内容，二是因为没有看见原由他人要编写的（二）出版。 课件是杨利峰协助笔者完成的，在此致谢。 作者于清华大学 2015/3/2