菲涅尔透镜是透镜的一个分支，由于它同其他的透镜相比，具有体积小，重量轻，结构紧凑的优点，同时它拥有不逊于其它透镜的良好聚光性和成像性能，因此在国防、航空、空间、工业生产和民用等各个领域获得广泛的应用。随着社会的发展和节能经济的需求，提高菲涅尔透镜的聚焦性，降低透镜的光学损失成为了菲涅尔透镜研究的新动向和发展趋势。本文在充分了解非球面光学技术在国内外的发展状况和趋势的基础上，同时从菲涅尔透镜的光学原理出发，并根据它的工作原理推导了圆环等距菲涅尔透镜的设计步骤，并在此基础上依据菲涅尔的设计思想，同时依据平面曲线的连续又呈螺旋的构思，推导出了迎光面和背光面阿基米德型菲涅尔透镜的设计公式和二次抛物面型菲涅尔透镜的设计公式，并在此基础上讨论了这三种设计各自的优缺点。本文重点阐述了金刚石车削加工技术，并对菲涅尔透镜金刚石车削加工技术中的有关工艺参数及其对工作性能的影响进行了探索、分析和讨论。最后在此基础上，以Pro／ENGINEER为工具，建立了二次抛物面型菲涅尔透镜的模型。利用Pro／NC的数控加工功能，探讨了新型菲涅尔透镜的数控加工工艺，并自动生成了加工程序。