光線在光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的傳播遵循幾何光學(xué)的反射定律和折射定律。LED光學(xué)系統(tǒng)屬于非成像光學(xué)系統(tǒng)，光線與系統(tǒng)中各個(gè)界面相交的順序是未知的，從LED芯片發(fā)出的光在出射時(shí)的位置、方向也是未知的，因此幾何光學(xué)法在這里將不再適用。LED光學(xué)系統(tǒng)的環(huán)氧封裝和二次光學(xué)設(shè)計(jì)都需要追跡大量的光線來達(dá)到光學(xué)系統(tǒng)性能分析的準(zhǔn)確性。與序列光線追跡不同的是，非序列光線追跡的分析需要對從光源發(fā)出的按一定空間光強(qiáng)分布的隨機(jī)光線的位置、方向以及行進(jìn)過程中與各界面所產(chǎn)生的反射、折射、散射、吸收用蒙特卡羅方法來模擬。

　　LED封裝的光學(xué)結(jié)構(gòu)模型由芯片（光源）、反光碗、封裝環(huán)氧樹脂與空氣界面組成，芯片出射光由球空間均勻分布隨機(jī)數(shù)向量發(fā)生器模擬，反光碗、環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)與空氣界面則可以由二次曲面方程、柱面方程和反光碗的錐面方程取不同的參數(shù)和不同邊界條件來獲得。