前言

非成像光学系统设计具有很广泛的应用价值，如照明中的光学设计、太阳能集光器设计、激光加工中的光束整形系统设计等。与成像光学系统有所不同，非成像光学系统很难通过商用的光学设计软件直接优化出最后的结果。究其原因如下：①非成像光学系统很难找到现成的初始结构；②非成像光学系统如照明系统需要计算辐照度分布，这需要追迹几十万甚至上百万条光线，因此优化速度会很慢，很难得到最佳的结果。尽管这样，大部分的从业人员都是使用商用的软件，通过反复调试的方法来得到一个设计结果，这种试错的方法非常耗时，而且很难取得满意的结果。本书总结了一些典型的非成像光学系统，针对每种非成像光学系统的设计思想、设计方法及设计过程进行了详细的介绍，并给出了设计案例。读者在掌握每种系统设计方法之后，使用相应的算法，只要修改一些参数，就能设计出自己想要的系统，这对读者完成相关的设计将起到有益的帮助。本书适合光学工程、LED照明、太阳能集光技术、激光加工、激光整形的高年级本科生、研究生及相关专业的工程技术人员和科研人员阅读。

本书共12章，包含LED照明光学设计、太阳能集光系统的光学设计、激光扩束与整形光学系统设计等内容。LED照明、太阳能利用属于新能源领域，激光扩束与整形在激光加工中有重要的应用，属于先进加工与制造领域，这些领域都是“十三五”期间国家重点规划的领域。全书紧紧围绕工程应用中的实际案例，总结了非成像领域近些年来的一些新的研究成果，归纳出了非成像领域里面的一些普遍性和通用性的设计方法。书中针对一些比较难的设计问题也进行了深入的探讨，如扩展LED光源的光学设计、发散激光光束的整形光学系统设计这些问题都具有很高的实际应用价值。

本书在编写过程中得到了讯技光电科技（上海）有限公司的大力支持，提供了本书第12章“基于FRED非成像光学设计案例”。感谢机械工业出版社的刘星宁先生在本书出版过程中给予的帮助。感谢我的学生彭亚蒙、李潇的帮助，也感谢参加我的光学设计课程的学生们，你们在课程中的反馈对本书内容的完善起到了重要的作用。

由于作者水平有限，加之编写时间紧张，书中难免有不妥甚至是错误之处，敬请读者批评指正。

作者