自由曲面镜片具有优异的光学特性,能够有效的提高光学系统的成像效果,准确的评价自由曲面镜片的成像质量对于其发展和应用具有重大的现实意义。本文运用波前像差对自由曲面镜片的成像质量进行评价,旨在研究自由曲面镜片的波前像差测量方法及结合镜片与人眼的使用情况对其进行评价,主要研究内容如下:(1)利用二维位移平台带动小口径Shack-Hartmann(H-S)波前传感器移动,采用平行测量模式,分4次测量渐进多焦点镜片的波前像差,采用最小二乘法对测量结果进行处理,得到各个子孔径波前像差的拼接参数,通过模式法复原出渐进多焦点镜片上4个子孔径的波前像差图。(2)设计扩束系统,使得激光传感器发射的光束经过扩束系统后出射平行光束照射渐进多焦点镜片中央的圆形区域,得到渐进多焦点镜片中央处直径22mm圆形区域内的波前像差;选取波前像差中的离焦项与采用透射式条纹偏折法测量相同渐进多焦点镜片的结果进行对比,验证了扩束-缩束测量方法的可行性。(3)根据人眼的实际生理参数设计人眼模型,并推导出人眼模型和渐进多焦点镜片的光学传递函数,建立镜-眼联合系统的传递函数模型;设计对比实验,分别测量人眼模型的波前像差、佩戴不同镜片相同区域的镜-眼联合系统的波前像差、佩戴相同镜片不同区域的镜-眼联合系统的波前像差,得到了不同参数的渐进多焦点镜片矫正人眼视力的特性。本文的研究为评价自由曲面镜片提供了一种可行的实验方法,有利于自由曲面镜片的质量评价及应用推广。