限制。
在阻尼最小二乘法程序中，通常可以采用垂轴几何像差或波像差作为单色像差的质量指标，色差则用近似计算的波色差来控制
各种像差在数值上希望达到合理的匹配。把各种像差值乘以不同的系数，再进入评价函数。 设定范围
1）正透镜的最小边缘厚度、负透镜的最小中心厚度和透镜间的最小空气间隔。 2）每个面上光线的最大投射高。 3）玻璃光学常数的限制。 自变量的设定
1）单个结构参数作为自变量 2）非球面系数
3）两个结构参数构成的结组变量 4）组合变量整体弯曲
适应法像差自动校正程序特点
参加校正的像差个数m必须小于或等于自变量个数n 参加校正的像差不能相关 可以控制单个独立的几何像差 对设计者要求较高，需要掌握像差理论 给出每种像差的目标值和公差。 像差公差：固定公差和可变公差两类。
固定公差：不变的像差公差。像差进入公差带即认为满足要求。
可变公差：当各种像差达到目标值或进入公差带以后，程序可以逐步收缩这些可变公差，使像差校正得尽可能好，以便充分发挥系统的校正能力。 固定公差给正值，可变公差给负值。
Zemax软件
对于实际的光学系统来说，它的成像往往是非完善成像，对于怎样来判断一个光学系统的性能的优劣，是光学设计中遇到的一个重要问题。在当前计算机辅助科研、教学的迅猛发展过程中，计算机辅助光学系统设计已成为光学设计不可缺少的一种重要手段。其中，由美国焦点软件公司所发展出的光学设计软件ZEMAX，可做光学组件设计与照明系统的照度分析，也可建立反射，折射，绕射等光学模型，并结合优化，公差等分析功能，是套可以运算Sequential及Non-Sequential的软件。其主要特色有分析：提供多功能的分析图形，对话窗式的参数选择，方便分析，且可将分析图形存成图文件，例如：*.BMP, *.JPG．．．等，也可存成文字文件*.txt；优化：表栏式merit function参数输入，对话窗式预设merit function参数，方便使用者定义，且多种优化方式供使用者使用；公差分析：表栏式Tolerance参数输入和对话窗式预设Tolerance参数，方便使用者定义；报表输出：多种图形报表输出，可将结果存成图文件及文字文件。
但是，这里必须强调一点的是，ZEMAX软件只是一个光学设计辅助软件，也就是说，该软件不能教你怎么去进行光学设计，而只是能对你设计的光学系统进行性能的优化以达最佳成像质量。所以，在应用本教程进行光学辅助设计之前，最好先学习一下光学设计的有关知识：首先是几何光学基础，几何光学是光学设计的基础.要做光学设计必须懂得各种光学仪器成像原理，外形尺寸计算方法，了解各种典型光学系统的设计方法和设计过程。实际光学系统大多由球面和平面构成.记住共轴球面系统光轴截面内光路计算的三角公式，了解公式中各参数的几何意义是必要的，具体公式可参考有关光学书籍，在此就不一一介绍了。对于平面零件有平面反射镜和棱镜，它们的主要作用多为改变光路方向，使倒像成为正像，或把白光分解为各种波长的单色光。在光学系统中造成光能损失的原因有三点：透射面的反射损失、反射面的吸收损失和光学材料内部的吸收损失。其次是像差理论知识，对于一个光学系统，一般存在7种几何像差，他们分别是球差、彗差、像散、场曲、畸变和位置色差以及倍率色差。另外，还必须了解一点材料的选择和公差的分配方面的知识，以及一些光学工艺的知识，包括切割，粗磨，精磨，抛光和磨边，最后还有镀膜和胶合等。
三、熟练掌握ZEMAX软件包的像差计算、自动设计、传函计算等程序的使用方法。
ZEMAX是一套综合性的光学设计软件。它集成了光学系统所有的概念、设计、优化、分析、公差分析和文档整理功能。具有直观、功能强大、灵活 、快速、容易使用等优点。
3种不同的版本：SE, XE,和EE。 ZEMAX可以模拟Sequential和non-sequential成像系统和非成像系统。
序列性（Sequential）光线追迹
大多数成像系统都可以由一系列顺序排列的光学面来描述。光线按面的顺序进行追迹。如相机镜头、望远镜镜头、显微镜头等。它有很多优点，如光线追迹速度快、可以直接优化和进行公差预算。
ZEMAX中的光学面可以是反射面、折射面或衍射面。也可以建立因为光学薄膜引起的有不同透射率的光学面特性。 面之间的介质可以是各向同性的，如玻璃或空气。也可以是任意的渐变折射率分布，折射率可以是位置、波长、温度或其它特性参数的函数。也支持双折射材料，它的折射率是偏振态和光线角度的函数。
ZEMAX中，所有描述面的特性参数，包括形状、折射、反射、折射率、渐变折射率、热系数、透射率和衍射率都可以自定义。
非序列性（Non-sequential）光线追迹
很多重要的光学系统不能用sequential光线追迹的模式描述，如复杂的棱镜、光管、照明系统、小面反射镜、非成像系统或任意形状的物件等。而且散射和杂光也不能用序列性分析的模式。
这些系统要求用non-sequential模式，此时光线以任意的顺序打到物件上。Non-sequential模式可以对光线传播进行更细节的分析，包括散射光或部分反射光。
进行non-sequential追迹时，ZEMAX用3D solid models光学元件，可以是任意的形状。支持散射、衍射、渐变折射率、偏振和薄膜。用光度学和辐射度学的单位。
在sequential追迹中，光源由物面上的视场或上bitmap扩展光源定义。 有传统的点光源，视场点可由角度、物高、实际像高或近轴像高定义。点光源可以用不同权重定义，还可以分别指定每个光源的渐晕。
ZEMAX也支持像散或椭园形状的二极管光源。
还有扩展光源。这些光源是用户用ASCII码自己定义的，它类似于 bitmap图形，或用标准的Windows BMP或JPG格式。各个像素上的光强可以不同。
Non-sequential光源
Non-sequential光源比Sequential光源可以复杂得多。它一般是三维的，可以定义其输出的照度（单位为瓦或流明）。用光源发出的光线数控制光源采样，还可以分开控制显示的光线数和用于分析的光线数。
可以同时使用多个光源，它们可以是相干的（自定义相干长度），或非相干的，可以是单色的或复色的。
玻璃、镜头和样板目录
提供包括Schott, Hoya, Ohara, Corning, 和Sumita 的玻璃（目前不包括中国玻璃），和红外材料、塑料和自然材料（如硅），还包括双折射材料。
目录里包括色散、热分析、强度/酸、成本因子和其它数据。所有数据都可以看到或者进行修改。还可以很方便地增加数据。
用户还可以自己建立玻璃和样板库或往已有的库中添加数据。 ZEMAXr 的分析图
Non-sequential光线追迹的应用包括照明系统、杂光控制、成像系统的鬼像分析、和非成像光学系统的一般设计。
Non-sequential物件 vs.面
进行non-sequential光线追迹时，ZEMAX用固体的光学元件。追迹时，考虑能量偏振、BSDF散射分布、薄膜和多级次衍射。
所有物件可以是反射、折射或吸收。物件的数量没有限制，物件也可以从CAD程序中输入(文件格式为IGES, STEP, STL或用ZEMAX定义的ASCII码多面体)。
探测器
任何面状物件都可以作为探测器。 还有专门的探测器物件，可以探测和显示光学系统中任意位置的相干或非相干辐射(power per area),或光强(power per solid angle) 。
光线数据库
追迹的所有光线数据都存在一个文件中，计算任何探测器中的数据时，不需要重复计算。 棱镜库。
ZEMAX里面建立了大量的棱镜，常用的如right, dove, roof, penta, pechan等都有。其大小可以为任意值，也可以放在任意位置。
优化
使用最小阻尼二乘法算法。用缺省的或自定义的优化函数，可以同时对任意数量的变量优化。
优化函数
有20个缺省优化函数，包括使弥散斑半径或波像差的peak-to- valley或 RMS最小。 可以预先定义控制目标数，包括像差系数等。对变焦系统进行优化也很简单。
优化变量
ZEMAX可以优化系统中任何参数，包括曲率半径、厚度、玻璃、二次项系数和非球面系数、光机周期、孔径、波长、视场等。 Non-sequential的位置和参数也可以进行优化。
全局优化
可以给出一系列满足目标和约束的设计。
ZEMAX支持2种全局优化：(1)search：寻找新的设计形式，然后优化，寻找最佳的10个设计形式。直到用户中断计算为止。(2)hammer optimization：完全寻找当前设计形式的较好的形式。 Hammer优化用在设计的最后阶段，以确定最佳可能设计形式。二种算法用同样的优化函数。
公差分析
ZEMAX综合的、灵活的和功能强的公差分析。
缺省的公差分析项目包括：曲率半径、厚度、条纹、位置、倾斜、离轴、局部误差、折射率、Abbe数等。
还可以自己定义公差，包括非球面系数、离心/倾斜, solve和参数公差等。定义的补偿器包括：焦距、倾斜、任意元件或面或群组的位置。然后可以选择公差评价标准，有RMS spot radius, RMS wavefront error, MTF, boresight error,或更复杂的自定义标准。
Sensitivity分析
单独考虑每个定义的公差。将参数调整到公差范围的极限，然后确定每补偿器的最佳值。最后将每个公差的贡献列表输出。
Inverse Sensitivity分析
在定义系统最低性能后，inverse sensitivity分析迭代计算每个参数的公差容限。