我曾經(jīng)見(jiàn)到過(guò)一本美國(guó)的LensDesign教材，它以照相物鏡的發(fā)展歷史為主線，利用38章共38個(gè)講座，每個(gè)講座就著一個(gè)主題，以2小時(shí)報(bào)告的形式進(jìn)行講授。LensDesign已經(jīng)成為光學(xué)設(shè)計(jì)初學(xué)者的一本“寶典”。我深讀此書(shū)，覺(jué)得它十分適合用作教材，它的授課形式很值得借鑒。于是，在我給大學(xué)本科生講授“應(yīng)用光學(xué)”數(shù)年之后，就有了一個(gè)沖動(dòng)：將《應(yīng)用光學(xué)》也寫(xiě)成報(bào)告形式的教材，以便更加有利于授課。事實(shí)上，國(guó)內(nèi)有很多優(yōu)秀的《應(yīng)用光學(xué)》教材，經(jīng)過(guò)幾十年的使用，證明是經(jīng)典的，也很值得借鑒。我對(duì)《應(yīng)用光學(xué)》教材的改造，權(quán)作一種嘗試，它的成功與否將會(huì)在后續(xù)的授課中來(lái)驗(yàn)證。

　　本教材包含了基礎(chǔ)的《應(yīng)用光學(xué)》知識(shí)和理論，如理想成像理論、高斯光學(xué)、眼視光學(xué)、目視光學(xué)儀器原理、平面鏡棱鏡系統(tǒng)、光欄、光度學(xué)基礎(chǔ)、像差理論概述和常見(jiàn)光學(xué)儀器等。同時(shí)，增加了部分實(shí)用性較強(qiáng)、與新技術(shù)和新理論有密切關(guān)系的知識(shí)，如矩陣光學(xué)、梯度折射率光學(xué)和ZEMAX軟件概述等。矩陣光學(xué)在激光傳輸理論、張量光學(xué)、離軸非對(duì)稱光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中都有重要應(yīng)用。梯度折射率材料雖然發(fā)展較早，但是未受到重視，對(duì)于我們熟知的大氣層的梯度折射率理論，很少有在應(yīng)用光學(xué)課程中體現(xiàn)。國(guó)內(nèi)外近期研究發(fā)現(xiàn)，隨著梯度折射率材料制造技術(shù)的改進(jìn)，梯度折射率材料還可能全面替代非球面，在未來(lái)光學(xué)設(shè)計(jì)中有可能占據(jù)重要的地位。同時(shí)，梯度折射率理論，在眼視光學(xué)、激光晶體熱效應(yīng)分布等方面也有應(yīng)用。ZEMAX軟件已經(jīng)不僅僅是光學(xué)設(shè)計(jì)師的專有軟件，對(duì)于從事光學(xué)工程的研究者或者工程師，它的使用已經(jīng)是必不可少的工具之一。

　　本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中盡量梳理各種理論之間的關(guān)系，盡量做到前后順序的科學(xué)化，保證后面使用時(shí)前面要講授過(guò)。同時(shí)，對(duì)于每一章，要力求一定的完整性，就著一個(gè)課題做深入的講授，避免知識(shí)點(diǎn)成散狀分布，使學(xué)生更能系統(tǒng)理解知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性，不容易混亂。內(nèi)容安排不多不少，兩個(gè)小時(shí)一個(gè)報(bào)告，講授一章，教師可根據(jù)基本理論擴(kuò)展講授一些自己科研、現(xiàn)實(shí)生活或者經(jīng)典文獻(xiàn)中的光學(xué)現(xiàn)象，以便引起學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

　　為了與國(guó)際教學(xué)理念接軌，也便于學(xué)生養(yǎng)成研究的良好習(xí)慣，本書(shū)在第17章和第33章分別安排了期中課程設(shè)計(jì)和期末課程設(shè)計(jì)，讓學(xué)生以寫(xiě)論文的形式提交作業(yè)。我們認(rèn)為，嚴(yán)格認(rèn)真的課程設(shè)計(jì)比課后作業(yè)會(huì)獲得更好的教學(xué)效果。

　　全書(shū)共33章，除去兩個(gè)課程設(shè)計(jì)，共31個(gè)講座或報(bào)告，如果全講授，需要62個(gè)學(xué)時(shí)。一般平均每學(xué)期18周，如果安排每周4學(xué)時(shí)，則共授課時(shí)72個(gè)學(xué)時(shí)，除去講座余下的10個(gè)學(xué)時(shí)，可開(kāi)設(shè)為實(shí)驗(yàn)課。部分學(xué)校安排《應(yīng)用光學(xué)》課時(shí)為54學(xué)時(shí)，可以考慮舍去部分內(nèi)容，比如傳統(tǒng)《應(yīng)用光學(xué)》教材中很少出現(xiàn)的第10章、第31章和第32章，或者略去部分內(nèi)容。

　　本書(shū)第1～8章由丁超亮編寫(xiě)，第9～33章由趙存華編寫(xiě)，全書(shū)由趙存華統(tǒng)稿。賈紅撰寫(xiě)了第25章中的部分內(nèi)容，本書(shū)中的所有圖表由孫梅霞和杜娟繪制，張相輝在本書(shū)的編寫(xiě)過(guò)程中提出了十分有意義的建議。本書(shū)的成功出版得到了廣泛的支持，包括學(xué)校院系領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心，同行老師的重要意見(jiàn)和建議，以及幾屆學(xué)生講授中的互動(dòng)，他們對(duì)本書(shū)質(zhì)量的提高起到了重要的作用，在此一并感謝。另外，家人也十分支持我們的工作，忍受了我們?nèi)�身心的投入，并且給予我們很大的幫助，在此表示深深的感謝。

　　本書(shū)是一個(gè)新的嘗試和探索，一定有很多不當(dāng)之處，歡迎讀者不吝珠玉，給予批評(píng)指正。

　　編著者