本文主要围绕波前像差技术对人眼波前像差特性和视觉矫正等进行了如下研究：分析了角膜前、后表面之间，整体角膜和晶状体之间的波前像差关系，研究了人眼视网膜空间像调制度AIM曲线的获取方法，研究了目前最为流行的LASIK手术对不同瞳孔直径下人眼波前像差的影响，讨论了LASIK和LASEK手术后人眼高阶像差和视觉质量的关系。 应用角膜地形图仪Orbscan—Ⅱ研究了角膜前、后表面的波前像差，首次将角膜后表面从眼内部光学系统中分离出来。角膜后表面的波前像差虽然明显小于前表面数值，但其影响还是不能忽略的。角膜前、后表面的像差存在两种可能的关系：补偿和迭加。应用Hartmann—Shack波前传感器研究了人眼角膜、晶状体和全眼波前像差的关系。角膜和晶状体之间的像差组合也存在补偿和叠加两种可能，具体情况因眼而异。当全眼像差小于角膜像差、小于晶状体像差或者是同时小于这两者时，对应的均为像差补偿情况；当全眼像差同时大于角膜像差和晶状体像差时，对应的是像差迭加情况。研究表明，像散对角膜前表面的像差影响很大，对角膜后表面和晶状体影响较小，说明角膜前表面对全眼像差的贡献主要为低阶像差(像散)，角膜后表面和晶状体则主要提供全眼的高阶像差部分。 提出了一种计算人眼视网膜空间像调制度的新方法。利用Hartmann—Shack波前传感器测量的人眼波前像差数据，求得眼睛光学系统的调制传递函数MTF：利用CSV-1000测试仪和VAF-1000视锐度测试仪分别测量同一只眼睛的全视觉系统对比敏感度函数CSF和视锐度VA，由MTF、CSF以及VA之间的关联即可获得人眼视网膜空间像调制度AIM曲线。结果表明：视网膜AIM与眼光学系统的调制传递函数MTF无关，正常人眼(无视网膜疾病)的视网膜一大脑系统的视觉特性是相近的。因此，可以通过计算多只眼睛的AIM，取其统计平均作为AIM标准曲线，用来评判人眼视网膜及视神经疾病。 在视觉矫正方面，研究了准分子激光原位角膜磨镶术(laser in situ keratomileusis，LASIK)前后不同瞳孔直径下人眼整体像差和高阶像差的变化情况。不论瞳孔大小，LASIK手术前都主要是人眼的低阶像差影响视觉质量。 LASIK手术后人眼整体像差明显降低，高阶像差却相对增加。也就是说，LASIK手术在消除了绝大部分低阶像差(屈光度数)的同时，会引入一定量的高阶像差，且引入量由瞳孔尺寸及术前屈光度决定。对大多数患者来说，手术还是很成功的。通过临床数据采集，利用光学和统计学分析，研究了LASIK和LASEK手术在不同瞳孔直径下对人眼高阶像差的影响。结果发现，不论瞳孔大小，LASIK组术后人眼高阶像差都比LASEK组大，尤以4阶RMS和球差为最。由MTF曲线亦可看出，在空间频率低于60cyc/deg时，LASEK组的MTF要比LASIK组高。由此可知，小瞳孔下的LASIK和LASEK手术后人眼视觉质量是相近的；但对大瞳孔而言，LASEK术后的视觉质量更好一些。