们这个单透镜实例中，我们使用其中的4种最基本的分析功能来分析单透镜系统的性能，以便在优化前对其进行评估。
要打开layout，可从主菜单上选择Analysis > Layout > 2D
Layout，或者在按钮栏单击“Lay”按钮。2D Layout描绘的是透镜的YZ向截面图，且只对轴向旋转对称系统有效。对我们这个简单的单透镜，layout是一个有效的视觉描述。
Layout (外形图)
要打开spot diagram，可从主菜单上选择Analysis > Spot
或者在按钮栏单击“Spt”按钮。spot diagramSpot Diagram Diagrams > Standard，
(点列图) 描述的是点物的像。如果没有像差，点物会成一个理想像点。
按缺省设置，ZEMAX将给出每个视场点的spot diagram。
要打开Optical Path Difference (OPD，光程差)曲线，可从主菜单上选择Analysis > Fans > Optical Path，或者在按钮栏单击“Opd”按钮。OPD fan描述的是光程差随光瞳坐标的变化关系。在理想光学系统中，波前的光程差就等于出瞳处的无像差的球面波前。 要打开Ray Fan，可从主菜单上选择Analysis > Fans > Ray Aberration，或者在按钮栏单击“Ray”按钮。Ray Fan描述的是光线像差与光瞳坐标间的函数关系。一般来讲，一条由物点发出，穿过光学系统，一直传到像面的光线，其与像面的交点，总是会偏离主光线与像面交点一段非零距离。另外，对一个理想光学系统，在光瞳面上的光线像差总等于零。
OPD Fan (光程差曲线)
Ray Fan (光线扇曲线)
对透镜设计师而言，要确定光学系统存在的像差种类和量级，Spot Diagram， OPD Fan，和Ray Fan Plot是非常重要的工具。但设计师如何依据这些曲线确定光学系统所存在的像差，已经超出了我们这次课设的范畴。在以后的工作和学习过程中，如果同学们对这个问题感兴趣，ZEMAX用户手册第1章中涉及到的参考文献。
截止目前，我们这个单透镜的基本结构已设计完成。打开上面提到的分析曲线，观察目前透镜的性能。
从上面的分析曲线可以看出，透镜中明显存在比较大的像差，其中不仅有球差、彗差、畸变、离焦、场曲和像散，还有其他的像差。另外，在最大视场处，几何和RMS半径(从Spot Diagram的下端可读到这两个值)大约分别为734.581 和1774.42μm。
十、快速距焦工具
从上述的四种分析曲线可见，当前这个单透镜的性能明显没有达到最佳。没过到最佳的一个主要的影响因素是，像面的位置是随机选择的。甚至从Layout上就能看出，我们当前所选择的像面不是在“最佳焦点”处。
即便在优化前，我们也可利用ZEMAX的某个工具，使当前的像面位于一个比较好的位置。该工具就是Quick Focus tool.。Quick Focus是ZEMAX的特色工具，它能调节像面之前一面的厚度，从而使RMS像差最小。
要打开Quick Focus dialog，可从主菜单上选择Tools > Miscellaneous > Quick Focus，或者在键盘上击\键。这个“最佳焦点”位置的确定，同用户选择的优化原则有关。对这个单透镜，用户可选择关于centroid(形心)的radial spot size(径向点大小)。选择Spot Size Radial，并选中\旁的方框。
单击\退出Quick Focus tool dialog。
此时，我们要注意，像面之前一面的厚度自动所发生的变化。前面我们打开了4个分析窗口，现在分别点击各分析窗口的左上角的\选择，对各分析窗口进行更新。显然，仅仅因为我们重新选择了像面位置，各性能曲线就发生了相当明显变化。特别是，最大视场角处的RMS和Geometrical点大小各减小了将近12。
尽管目前这个设计方案毫无疑问地要好于之前的设计，但仍然还有改进的余地。
十一、变量设置以及缺省评价函数的构造
一个单透镜所能达实现的性能一定是有限的，但还是可以利用ZEMAX来找到一个同当前这个相比要相对更好一些的设计方案。这个过程也就是利用ZEMAX进行优化的过程。优化前，特别要注意，一定要首先确定这个优化前方案的自由度。也即，透镜中有多少个参数可自由调整？对我们这个单透镜实例而言，有一个参数(即Surface 2的半径)不再能自由变化，因为为满足特定的设计约束条件，它是受solve控制的。除此之外，为使透镜的RMS点半径最小，透镜的中心厚度(即Surface 1的厚度)、前表面的曲率半径(即Surface 1的半径)、后表面到像面的距离(即Surface 2的厚度)都是可以变化的。
在优化过程中，要使某一参数可自由变化，需在LDE代表该参数的单元格将该参数设为变量。要将某参数设为变量，可右击对应的单元格；或者用鼠标选中单元格，然后在键盘上击Ctrl+Z键。在随后出现的solve dialog中，将\Type\设为Variable。再击\完成设置。参数旁出现的字母“V”表示该参数已设为变量。参照这个过程，将上面提到的3个参数都设为变量。
完成变量的设置后，就可构造Default Merit Function。评价函数是在一个同LDE完全不同的单独的编辑器内构造的，这个编辑器称为Merit Function Editor (MFE，评价函数编辑器)。在ZEMAX中，要打开MFE，可从主菜单上选择Editors > Merit Function。
评价函数是从数字方面描述一个光学系统满足特定目标的程度的函数。在MFE中，ZEMAX会给出一个操作数清单，它们分别代表系统的约束条件或目标。评价函数构造完成后，ZEMAX中的优化算法将使评价函数值尽可能最小。
评价函数的构造可以是手动的，但令ZEMAX自动为我们构造将更容易些。要构造缺省的评价函数，可在MFE的菜单栏上，选择Tools > Default Merit Function。
在随后出现的Default Merit Function dialog中，有多个选项。关于各选项的