前言

一、 为什么要写这本书

从高精尖领域精密光学仪器(如光刻机)，到医用领域的各类光学窥镜，再到民用领域的手机摄像头和监控镜头，无一不凸显了光学设计在国民经济各个行业领域的重要地位。与之形成鲜明对比的是，具有独立光学设计能力的人才相对较少，国内中小型企业、高校与科研院所的光学设计人才相对稀缺。从全国范围来看，对于光电类专业毕业生最为匹配的工作岗位为光学工程师或光学设计工程师岗位，其中大部分岗位要求毕业生掌握一门光学设计软件。 

光学设计类课程从像差理论和像质评价手段出发，描述各类典型光学元件与系统的设计原理及依托软件的自动设计方法等内容，其既是一门应用性极强的课程，也是一种相对独立的技术手段，在本科学习阶段与“光学”“工程光学”等课程紧密关联，是光电信息类专业学生的重要知识组成部分和全周期工程教育的重要环节。

书不一定非要写得深奥和高大全，但要让初学者有兴趣学下去，学习过程中获得满足感，且可以适应不同兴趣、知识需要、学习层次的学习需求。本书以经济社会发展与行业需求为导向，充分对焦“以学生为中心，产出为导向”的新工科教育理念，致力于打造理论与实践一体化、认知与创造一体化的新工科教材。

二、 本书特色

(1) 本书重塑了传统光学设计教材内容，建立了循序渐进的全链条知识体系。一方面顺应学习特点，摒弃了关于传统光学系统初始结构计算的大量复杂公式，以培养学习自信为出发点，使读者在学习过程中主动探索光学系统初始结构的计算过程。另一方面增添了实际光学系统与光学表面的加工检测技术内容，注重设计与加工检测的衔接，建立了光学设计—加工—检测的全链条知识体系。本书在编写结构中体现了学习的过程性，提供了丰富细腻的图形内容，方便理解，以适应不同兴趣、知识层次的学习需求。

(2) 本书以实践运用为落脚点，以经济社会发展和国家战略需求为导向。一方面，注重几何光学、物理光学、信息光学知识的交叉融合，体现学科价值，并反映部分近期研究成果。另一方面部分实践案例的编写听取了企业专家的宝贵建议，贴近经济社会发展需求，如智慧交通监控镜头设计、线上会议镜头设计等； 同时，内容编写关注国家发展战略，如光刻物镜设计、星地激光通信系统设计等。

(3) 本书坚持价值引领。在专业教育中有机融入了党的二十大精神，在章节内容对应的拓展阅读中融入了新质生产力思考、自主创新之路、向老一辈科学家致敬、科学思维锻炼、学史明理与学史力行、人类的科学坚持、家国情怀养成、科技的民生落脚点、技术向善的大愿景、大国重器的自豪感、共产党人的爱国坚持等，实现培根铸魂、启智增慧。

配 套 资 源

 设计文件等资源： 扫描目录上方的二维码下载。

 教学课件、教学大纲、电子教案等资源：  到清华大学出版社官方网站本书页面下载，或者扫描封底的“书圈”二维码在公众号下载。

 微课视频（276分钟，30集）：  扫描书中相应章节中的二维码在线学习。

注：  请先扫描封底刮刮卡中的文泉云盘防盗码进行绑定后再获取配套资源。

三、  读者对象

 对光学设计和光学系统检测感兴趣的读者； 

 光电信息科学与工程相关专业的高年级本科生、研究生； 

 企业光学设计和检测人员，与光学系统相关的科技工作者、研究人员和工程技术人员。

四、  致谢

限于编者的水平和经验，疏漏之处在所难免，敬请读者批评指正。

编者2025年5月