光学系统的像质检验与评价是保证光学设备成像质量的一个重要过程，直接影响到光学设备的探测能力和分辨能力。一般光学系统的像质检测方法有：星点检验、分辨率检测、波像差检测、光学传递函数测量等。由于大口径光学系统的口径和焦距都很大，在星点检验、分辨率检测、光学传递函数测量中所需要的大型平行光管的加工和调试变得很困难，甚至不可能实现，所以波像差检测成为进行大口径光学系统像质评价的一个比较可行的手段，而且波像差检测一般具有较高的精度，可以适应于高成像质量的光学系统的像质评价。　　 首先，本文主要研究了几种光学系统波像差的常规测量方法，着重进行了Zernike圆多项式和Zernike环多项式的波前拟合算法、拟合结果的相关处理和分析、Zernike圆多项式在环域波前上的相关性等问题的研究，并开发了相关波前拟合和分析程序。　　 其后，对测量大口径光学波前轮廓的五角棱镜扫描法进行了探讨和分析，详细分析了五角棱镜扫描系统的调整误差和五角棱镜制造角差对测角精度的影响，并推导出相应的二阶近似公式。通过特性分析和数值模拟的方法，确定出五角棱镜扫描采样系统进行波前轮廓测量时的采样路线，和计算系统测量精度的公式。为多种方式测量大口径光学系统波前提供了理论依据与技术储备。　　 最后，针对失调光学系统，研究了计算机辅助装调算法，同时开发了基于DDE接口技术的计算机辅助装调程序。通过运用波像差检测和计算机辅助装调技术，对一个大口径光学系统进行了检测和辅助装调实验，全系统的波像差得到很大程度的改善，取得良好效果。