随着光学技术的不断发展,光学系统对元件的要求也越来越高,透镜也从传统的球面发展到非球面甚至自由曲面。然而非球面以及自由曲面由于加工和检测的难度较高,在一些应用中受到很大的限制。本文研究了利用液晶空间光调制器与易加工的传统球面透镜组合,用来重建出非球面透镜的波前,以避开非球面透镜的加工与检测问题。本文开展了详细的设计研究,该系统的光工作波段为532nm。首先,对光学非球面以及液晶空间光调制器进行了系统的介绍,对液晶空间光调制器的发展现状与应用场景做了详细的介绍。其次,对液晶材料的性质尤其是电光效应进行了介绍,讨论了用作于液晶空间光调制器的电控双折射效应以及相位延迟理论。并针对本文项目结合理论分析对液晶空间光调制器进行了使用限制研究,并在此基础下确立了本研究的基本实验框架。设计出了符合系统要求的球透镜补偿镜组和泽尼克相位图,并对其进行成像质量分析。对于方案实行,进行了详细的公差仿真分析以及公差一致性分析,并设计了适用于本研究的机械装夹系统。最后,对所设计的系统与被替代的非球面系统进行了对比验证。实验结果表明,设计的波前重建系统具有良好的非球面镜组的替代性。本研究为同行业设计工作者提供了新的思路、可实行的设计方案、详细的设计步骤,具有很好的借鉴意义。