光学设计基础：薄透镜系统像差理论与计算

"光学设计教程，黄一帆，李林 编著" 光学设计是研究光学系统设计原理、像质评价、光学系统误差理论及其校正的重要领域。本书《光学设计教程》由黄一帆和李林编著，旨在为光学工程、测控技术与仪器、光电工程与技术等相关专业的本科生提供深入浅出的光学设计教育。全书分为8个章节，详细讲解了光学系统设计的基本理论、方法和实用技巧。 在光学系统像质评价方面，本书涵盖了像差理论，这是评估光学系统成像质量的关键。像差是指由于光学元件的实际形状与理想形状存在差异，导致光线通过系统后无法形成清晰图像的现象。初级像差理论是薄透镜系统设计的基础，这部分内容在描述中提及，涉及到薄透镜系统的初级像差万程组，这些方程组用于计算透镜组的投影高度和光轴上的像的位置。 在光学设计原理和程序部分，作者介绍了如何利用近轴光路公式（即理想的光学系统中的光路计算公式）来分析和设计光学系统。例如，通过辅助光线AQ和BP，可以计算出轴上物点A和轴外点B在透镜组上的投影高度。这些近似公式简化了复杂光学系统的设计过程，使得设计者可以计算出每个透镜组的外部参数，如光轴位置、投射高度等，而不必考虑具体的透镜结构。 此外，书中还提到了Zemax软件的功能与使用，这是一款广泛应用于光学设计的专业软件，能够辅助设计师进行复杂光学系统的建模和优化。通过Zemax，设计师可以模拟光线传播，分析像差，并进行优化设计，以达到最佳的成像效果。 光学设计不仅涉及理论知识，还包括实际操作。书中包含了多个典型光学系统的实例，如单透镜、双透镜组和照相物镜等，以帮助读者理解和应用所学知识。这些实例提供了实践操作的经验，使读者能够在理解理论的同时，提升解决实际问题的能力。 本书适用于光学工程专业的本科生和研究生，同时也适合从事光学系统及光电仪器设计和研制的专业技术人员作为参考书。通过学习本书，读者不仅可以掌握光学系统设计的基本理论，还能熟悉并熟练运用光学设计软件，从而在实际工作中解决光学设计问题。 总结来说，光学设计是一门理论与实践紧密结合的学科，随着新材料和新技术的发展，其重要性日益凸显。《光学设计教程》作为一本专业的教学用书，为学习者提供了全面、深入的光学设计知识体系，是提升光学设计技能的宝贵资源。