TOTR：从第一面到像面，称为系统总长或光学筒长，无指定参数；
图 2.2 透镜总厚度的示意图
? 光学材料控制操作符 MNIN： 最小d光折射率；
MNAB： 最小阿贝色散系数（Vd）；
MXIN： 最大d光折射率； MXAB： 最大阿贝色散系数（Vd）； MXPD： 最大部分色散（ΔPgF）；
MNPD： 最小部分色散（ΔPgF）；
这里的6个操作符可用于需要将玻璃材料作为变量优化的场合，控制玻璃的折射率、色散系数符合常见玻璃的变化范围；其中阿贝色散系数与部分色散系数的定义分别为，
Vd?? 数学运算操作符
nd?1nF?nC?PgF?ng?nFnF?nC
ABSO： 某一操作符结果的绝对值； SUMN： 两个操作符结果的和；
OSUM：指定面操作符之间所有操作符之和； DIFF： 两个操作符结果的差； PROD：两个操作符结果的积； DIVI：两个操作符结果的商； SQRT： 操作符结果的平方根； OPGT： 操作符结果大于； OPLT：操作符结果小于； CONS：定义一个常数；
QSUM：Quadratic Sum平方和再开方； EQUA：几个操作符跟目标值产生相同的差值；
MINN：最小值操作符； MAXX：最大值操作符； ACOS：结果的反余弦操作符 ASIN：结果的反正弦操作符； ATAN：结果的反正切操作符； COST：求结果的余弦操作符； SINE： 求结果的正弦操作符； TANG：求结果的正切操作符。
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第三章 像差设计在ZEMAX中的实现
光学系统的优化设计，最早用于评价像质的指标是几何像差。如果光学系统成像符合理想成像，即由同一物点发出的所有光线通过系统后，应该聚焦于理想像面上的同一像点，满足应用光学中的高斯成像公式，而且高度和理想像高一致。实际上光学系统成像不可能完全符合理想情况，即同一物点发出的光线，经系统后在像空间的出射光线，不再是聚焦于理想像的同心光束，而是具有较为复杂的几何结构的像散光束。用来描述像散光的函数是位置和结构的函数，称为几何像差。
据像质评价课程，我们已经具有光学系统的像差概念。如果在可见波段和旋转对称系统，轴上物点，主要存在：球差（δL’）、 轴轴向色差（ΔLFC’），这两种像差仅是光束孔径h的函数，对于大相对孔径光学系统，还需要考虑球差和轴向色差的高级情况，即高级球差 δLsn’＝ δL’0.707h －0.5δLm’ 和色球差 δL’FC =ΔL’FCm－Δl’FC。对于轴外物点，因光束结构复杂，像差描述分子午、弧矢和主光线像差，有反映子午和弧矢光束像面相对于像平面的弯曲即子午场曲 XT’ 和弧矢场曲XS’ ；有反映子午、弧矢光束线对偏离主光线的不对称像差，即子午慧差KT’ 和弧矢慧差KS’ ；有反映子午面和弧矢面成像光束的不对称像差，即像散X’TS = XT’ －XS’；当光学系统相对孔径较小时，子午和弧矢场曲可以用细光束场曲xt’ 和xs’ 代表，像散变成 x’ts ＝x’t－ x’s ；主光线像差有畸变和垂轴色差。
以上这些像差，我们需要熟悉概念以及它们与孔径、视场的函数关系，分别弄清楚小视场小相对孔径、小视场大相对孔径、大视场小相对孔径、大视场大相对孔径光学系统的像差特征。 当光学系统的像质没有达到要求时，我们需要建立评价函数和确定变量、边界条件，对现有的初始结构进行优化设计；由前面的内容知道，建立评价函数的方法有多种，评价函数反映了设计者的设计思想。当用Default Merit Function建立评价函数，经过优化后，如像质还不尽人意，此时应该如何修改评价函数，往往还需归结到几何像差的分析和校正上来；同时，由过去的理论学习，像差理论是多年的光学设计实践和理论研究的结晶，使用像差（指独立几何像差）设计方法，能够快捷地获得设计结果或中间结果，为后续采用MTF优化提供基础；另外，有些设计场合，为简化结构，需要采用分阶段设计和像差补偿的设计方案，即让其中不同部分的光学系统留有残余像差，但符号相反，光学组合后，残余像差自动抵消，为了设计时能恰当地控制残余像差量，要采用像差设计方法；还有，有些设计情况下，像面不一定要求为平面，也无法知道像面的面型具体方程，这时的设计也宜采用像差设计方法，配合像差容限考虑来完成。
因此有必要讨论像差设计的概念和方法，像差设计是在熟悉当前光学系统的特性的基础上，根据像差校正方案，确定轴上与轴外分别需要校正哪些像差，在评价函数编辑器中建立这些像差控制操作符，然后再进行优化设计。
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