§10 环形表面
环形表面的形成是通过定义一个Y-Z 平面的曲率，然后将此曲率绕一 条平行于Y 轴并与Z 轴相交的轴线旋转。环形的定义用到一个Y-Z 平面 的基本曲率半径，以及一个圆锥系数和多项式非球面系数。 Y-Z 平面的曲线由下式得到：
此曲线与偶次非球面矢高公式很接近，只不过省略了十六阶的那一项， 而且坐标表达式为y，而不是r。然后曲率绕一个离顶点为R的轴线轴旋转。 距离R 指的是旋转半径，可以是正的，也可以是负的。
在Y-Z 面上的曲率半径由与标准面相同的电子表格编辑中的同一列指 定。旋转半径在第1 列参数设定。模拟一个X 方向上为平面的柱形镜片， 可输入一个很大的旋转半径，也可只输入0，ZEMAX 会把它当作无穷大半 径。
注意如果Y-Z 半径被设为无穷大，可以用来描述一个只在X 方向上有 光焦度，而Y 方向上没有光焦度的表面，因此，柱面可按任何一个方向 定位。其他的列用来输入如下表所指定的可选非球面系数，如果X 方向 上要求有非球面系数，则先将带有两个坐标断点面绕环面旋转，再绕Z 轴 旋转。如果在X 和Y 方向上要求有不同的非球面，参考本章中提到的―双 圆锥曲面‖，―多项式‖和―扩展多项式‖表面。
§11 双圆锥表面
双圆锥表面与环形表面类似，不同点在于X 和Y 方向的圆锥系数 和基本半径有可能不同。双圆锥表面允许对Rx，Ry，Kx 和Ky 直接 指定。矢高计算公式为：
其中，
X方向的半径设置在参数1列。如果设为0，则认为X方向的半径 是无穷大。
双圆锥面的参数定义
§12 环形光栅面
环形光栅面与规则环形面类似，不同点为它不支持非球面矢高，且可 以在环形面上放置一个衍射光栅。环形光栅的描述可通过定义一条 Y-Z 平面的曲线来进行，然后绕轴旋转，该旋转轴与Y轴平行，与Z轴相交。 环形光栅的定义需要一个 Y-Z面的基本曲率半径，和一个圆锥系数。Y-Z 面上的曲线定义为：
此曲线与标准面的矢高公式类似，不同点为坐标表示用 Y 来表示，而 不是 r。然后将此曲率从顶点绕一离顶点距离为R的轴旋转。 此距离R指的是旋转半径，其值可以是正的，也可以是负的。
在Y-Z 面上的曲率半径由与标准面相同的电子表格编辑中的同一列指 定。旋转半径在第1 列参数设定。模拟一个X 方向上扁平的柱形镜片， 可输入一个大的半径变化量，也可只输入0，ZEMAX 会把它当作无穷大半 径。
注意如果Y-Z半径被设为无穷大，可以用来描述一个只在X方向上有光 焦度，而Y方向上没有的表面，因此，柱面可按任何一个方向定位。 衍射光栅用每微米的刻痕条数和衍射阶数来描述。这两个值分别在参 数列的第 2 和第 3列中指定。光栅的线条与X轴是平行的，当投影到一 个平面时，其间隔是均匀的。 环形光栅面的参数定义
§13 立方样条表面
立方样条表面由八个矢高来描述，这些值为顶点的子午面与表面间的 距离。这八个值表现了该面在1/8，2/8，直到8/8半口径处的矢高值。立 方样条表面是旋转对称的，与顶点的局部轴线垂直（并没有尖角），也 就是说，在顶点处，有可能会是尖的或是锥形的。
这八个点必须全部定义。虽然半口径定义有可能会超出表面的有效孔 径，但不能使用其子集。这是因为立方样条面配合时，偶尔会引起陡峭 的曲率。立方样条表面一般用来描述特殊的矫正器，照明灯和其他的非 标准光学表面。
如果这八个点只提供了极度粗糙的采样，或者如果顶点的尖头并没有 被表示出来，参考本章后面的―扩展的立方样条‖表面一节。方形表面 会引起较粗糙的光路追迹结果。一个比较通常并较为光滑的解决方案是 使用网格矢高面，它不受旋转对称的限制。参考本章接下去的讨论。
立方样条表面的参数定义
§14 Ⅰ型全息面
Ⅰ型全息面可以用来模拟光学构造全息元件。Ⅰ型全息面可以是平面， 球面或圆锥面，全息元件后面的介质可以是空气或玻璃。玻璃也可以是 反射镜面，它表示全息元件被用作反射。全息元件本身用两个不同结构 点的X、Y和Z坐标，一个结构波长，和衍射阶数表示。全息元件使光学偏 移光路的计算由下面等式给出：
其中，n)是在光线交点处垂直于全息元件表面的单位矢量，r0是沿着 第一个结构光束的单位矢量，rr 是沿着第二个结构光束的单位矢量，rr ′是沿着入射读出光束的单位矢量，r0′是折射光，? 和? ?分别是结 构波长和反馈波长，m是衍射阶数。m=0意味着光线是没有偏离的，而m 的其他整数值都表示有较高的衍射阶数。这里使用的符号是从Welford Adam Hilger的《Aberrations of Optical Systems》（1986）这本书引 用来的。对全息元件进行建模要求了解其中的特性，但这已经超出了本 手册的范围，建议用户在使用此特性前，参考Welford的书，或者其他的 一些参考书。
大多数的全息元件在构成时，都用在透射和反射上。全息元件用在透 射上的场合比较少，那么，一般会对它的基片镀铝后用在反射上。 对这种特别的情况，可指定一个负的结构波长，对全息元件表面进行
模拟。虽然光线追迹在这种特殊情况下是正确的，光程差追迹却无法起 作用。
ZEMAX只对光程的偏差部分进行模拟，不支持其他的特性，如效率和相 对透射率。要获得有关光线在全息元件中的追迹信息，请参考Welford 的参考书。
两支结构光束可用点光源术语来定义。点光源的X，Y和Z坐标，是以全 息面顶点的坐标为原点来定义的，其单位为当前系统的单位（毫米，分 米等）。ZEMAX在光线和表面的交点上，用局部坐标数据和结构点数据为 两支结构光束计算单位矢量。结构波长总是以微米为单位。
Ⅰ型全息表面假定两支结构光束从特定的结构点发散，因为结构光束 的可逆性，它等同于两支结构光束向结构点会聚的场合。有些全息元件 制作方法要求一束光发散，另一束光会聚。可参考―Ⅱ型全息面‖以获 取有关此后一种类型的全息元件的信息。 Ⅰ型全息面的参数定义
§15 Ⅱ型全息面
Ⅱ型全息面与Ⅰ型全息面非常相似。关键的不同点是Ⅰ型全息面假定 两支结构光束同样从结构点发散或向结构点会聚，Ⅱ型全息面则假定一 束光向一个结构点会聚，另一束从另一个结构点发散。由于可逆性，哪 一束是光束1，哪一束是光束2并不重要，Ⅱ型全息面的参数与Ⅰ型全息 面是相同的。
§16 坐标断点表面