基于大口径、短焦距Fresnel透镜作为水下无线光传输(UWOT)系统中天线的应用需求, 搭建了一套用于测量Fresnel透镜聚光性能的实验装置。采用450 nm和532 nm激光作为测试光源, 获得了通光口径为75 mm、焦距为25 mm的Fresnel透镜聚光性能与透镜表面、激光波长、入射角之间的关系曲线, 测量了激光入射角对450 nm和532 nm激光聚焦光斑的影响。实验结果表明:在相同的实验条件下, 激光通过Fresnel透镜锯齿面的聚光效率要比平滑面高10%~15%; Fresnel透镜对532 nm激光的聚光效率要比450 nm激光高5.4%。随着激光入射角的增加, Fresnel透镜的聚光效率逐渐降低, 入射角为0°时的聚光效率比±30°大25%以上。当激光入射角为5°时, 450 nm激光聚焦光斑开始发生彗差畸变; 当激光入射角增加至15°时, 532 nm激光聚焦光斑开始发生彗差畸变。