前言 光电系统是由光机型光学仪器演变发展而来的，已逐渐成为涉及光（光学）、机（机械结构）、电（电子）、算（计算机）、软件、控制等多学科综合的一体化高新技术复杂大类产品，形成了庞大的光电产业类别、产业体系和产业链条。从军用领域到民用领域，从微观到宏观，从普通型到智能型，从微型、微纳光电系统到大型复杂光电系统，从海洋、地面使用环境到空中、太空、宇宙使用环境，从X射线波段到太赫兹波段，从视距到超视距，从传统分辨率到超分辨率，等等，产生并应用于新领域、新需求、新用途、新功能、新技术的光电系统层出不穷。而光电系统设计对光电系统的制造和产品质量形成，有直接、关键的作用和影响，并向着成为一门相对独立的综合设计分支学科的方向发展，与其他学科将相互促进、相互渗透、相辅相成。光电系统设计具有综合性、一体性、工程性和总体优化的特点。 由于既涉及相关多学科、也注重工程技术、更把光电系统作为一个有机整体设计的应用理论著作，鲜少见到，因此作者20年来一直力图从光电系统界定及设计内涵到体系内容，多角度、多学科研讨如何形成这样一种工程设计应用理论，以促进、加快光电系统设计学科的形成和发展。 本书从总体技术设计、军民用途的角度出发，基于光、机、电、算、软件、控制等方面的综合一体化技术思路，有针对性地选择光电系统及其设计的一些典型基础和共性内容予以介绍和论述，主要包括： 光电系统及其设计概要，目标与环境辐射及其工程计算，辐射大气透过率的工程理论计算，光学材料、结构型式与光学设计，光电探测、成像、显示及电子系统设计，目标图像处理、识别及跟踪，光电系统软件开发与设计，光电伺服控制系统及设计，光电系统结构与工艺及模块化设计，光电系统作用距离工程理论计算及总体设计，光电系统“六性”及设计。 光电系统设计基础是内容要求不同的光电信息类专业本科生和光学工程专业研究生的一门专业主干学位课程，更是培养学生综合运用所学知识解决实际工程问题的一门重要课程。作者从尝试不求面面俱到，但求增厚基础、拓宽视野、纵横融合、能力培养、启发潜能、注重实用的角度，以一些典型光电系统和有关重要设计基础内容为着重点，兼顾系统性和创新性，写作本书。 作者曾于2010年由科学出版社出版《光电系统设计基础》，距今已10年有余，期间曾多次印刷。随着相关学科的发展和研究的深入，为了进一步突出设计基础，这次删除了“LED及其应用设计”“太阳能光伏发电及其系统设计”等章节，强化光电系统主要涉及的光、机、电、算、软件、控制等方面的基础性和共性设计内容。相对而言，从横向看，完善光电系统多学科性，增补： 机械方面的结构与工艺设计、电方面的信号处理（图像处理）设计、软件方面的开发设计、光电系统通用特性（“六性”）及设计等章节。从纵向看，增加一些基础宽度（如紫外探测、太赫兹成像、短波红外成像、图像处理及目标检测等）和适当深度（如自适应波门跟踪、精度设计、光机结构设计与杂散光控制等）。因此，这次出版，不仅有选择地增加了部分内容的广度、深度和新度，而且基于工程教育应以工程素养的培养为本质特征，工程科学研究应以工程实践为来源和归宿，以及适用的技术就是好的技术的理念，保留或增补了一些在未来一段时期内将仍然适用的内容，对全书进行全面的增补、修订和完善。在成书过程中还参考了许多文献资料，在此对这些文献资料的作者表示衷心的感谢。本书属于涉及多学科的应用性学术著作，其中有些技术思路、方法反映了作者的观点和工作感悟，希望其出版能起到抛砖引玉的作用。 值得一提的是，作者于2019年出版的《光电系统设计——方法、实用技术及应用》（清华大学出版社），主要注重工程应用性、设计参考数据、工程示例深度等，读者对象倾向于在职工程科技人员，这次出版的《光电系统设计基础》，读者对象倾向于本科高年级学生和研究生。这两本书既有其内容互补性，也有各自偏重和相对独立性，形成了姊妹篇。建议读者依据针对性以及具体情况和需求，在保持体系内容基础性和完整性的前提下，对有些可以作为进一步提升的内容有所选择。 尽管如此，还有许多内容（如非成像光学系统设计、激光加工系统设计、激光雷达系统设计、微纳光电系统设计、红外遥感系统设计、光谱仪器设计、光纤传感系统设计等），由于篇幅所限，或期望可与本书已有内容举一反三，或可触类旁通，或可启发借鉴等考虑，没有涉及或简略带过，但并不表示这些内容不重要。另外，鉴于作者水平有限和许多技术处于快速发展中，深感难以做到大而全和高而深，书中难免存在不足、疏漏，甚至错误之处，有待今后进一步完善，恳请读者批评指正。 书中部分图片提供了彩色版，扫描图片周围二维码即可查看。 吴晗平2021年1月

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