本书首先比较系统地讨论了光学工程基础，包括几何光学的基本定律，近轴光学，反射镜和棱镜，孔径和光阑，光线和像差计算，辐射与光度，光学材料，图像的探测与记录，典型的光学系统等。目的是为光学和光电仪器设计奠定基础。其次，对像差的基本概念，初级像差理论和成像质量评价也进行了较深入的阐述。
本书的重点是研究光学系统设计方法和现代光学工程的某些新领域，重点讨论了变焦距光学，合成孔径雷达数据的光学处理，X射线成像光学，激光应用中的光学系统，折反射学系统等。并结合工程实践，举出一些具体的设计实例，如合成孔径雷达光学处理器，大口径折反射光电经纬仪，掠入射X射线成像系统和编码孔径成像系统，傅里叶变换镜头，激光扫描系统等。其目的是使读者通过本书能够深入地了解现代光学工程的发展，独立地从事光学和光电仪器的总体和各分系统的设计。
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