本书首先介绍光学设计的基础知识和像差理论，然后以国外先进的光学设计软件Zemax作为基础，详细介绍采用Zemax设计新型光学系统的方法。本书紧密结合当前各应用领域的最新的一些光学系统，内容基本上可以分为7个部分。第1部分是光学系统的像质评价，这是设计一个光学系统所必备的基础知识。第2部分是光学自动设计的原理与程序，介绍了适应法和阻尼最小二乘这两种常用的光学自动设计程序的特点和使用方法。第3部分是变焦距系统的原理与程序，讨论了变焦距系统的像差计算与自动设计问题。第4部分是光学系统的公差分析与计算，介绍了公差分析计算软件的原理与编程特点。第5部分是光学系统的环境温度分析与无热设计，讨论了环境温度对光学系统的影响及利用衍射光学元件进行无热设计的原理与方法。第6部分是典型光学系统设计，应用所介绍的光学设计程序对望远系统、显微物镜和照相物镜等进行了实际设计，并对所设计的例子进行了像质评价。第7部分是对偏振像差、非球面应用、计算机辅助光学装调、衍射光学元件、非成像光学系统、空间光学系统、红外光学系统以及其他一些光电系统进行了介绍。
本书可作为从事光学设计的专业人员及高等院校光学专业教师和研究生的教学和参考用书。