经实验测量大量人眼，得到系列光学参数，对其进行分类平均，用平均值表示的眼睛光学系统称为模型眼。本文分析整理了近几年测量人眼得到的最新数据，在此基础上，用ZEMAX光学设计软件，建立了改进型人体模型眼，开展其应用研究，具体研究内容和结论如下：(1)改进型Gullstrand-Le Grand模型眼将虚拟光学材料现实化，在1601p／mm空间频率处传递函数值大于0.2，为建立实际模型眼打下基础；(2)利用改进型Gullstrand-Le Grand模型眼，在ZEMAX平台上，模拟研究人眼观察无穷远到近距离调节时的光学常数变化现象；(3)在改进型Gull strand-Le Grand模型眼基础上，研究得出，人工晶状体的最佳形状应优先采用双凸形；(4)应用改进型Gullstrand-Le Grand模型眼，作为目镜光学系统的接收器，舍弃传统的反向光路设计方法，使用弯曲的视网膜作为象面，以光学传递函数评价目镜系统的象质；(5)选用双程法作为人眼像差测量的技术方案，用ZEMAX光学设计软件对测量光学元件及部件进行设计，并给出了结构参数，为今后建立双程法测量光学系统做了铺垫。