研發光學特性優異、可靠性高的封裝技術是照明用發光二極管（LED）走向實用化的必經之路，而依靠經驗開模對LED封裝進行優化，成本是極其巨大的。因此，用數值方法設計性能優異的一次光學系統，對LED的封裝意義重大，也是優化LED一次光學系統的唯一途徑。

　　LED光學系統屬于一種非成像光學系統，不同于傳統的成像光學系統，它注重于能量的分配而不是信息的傳遞。LED光學系統可以分為三個部分：光源、光學系統和光能接收面。光源和發光器件的內部系光學結構構成所謂的一次光學系統。光能接收面作為一種評價界面存在于被研究的光學系統之外，對LED封裝及絕大多數照明光學系統來說，光能接收面所評價的大多是光亮度及其分布情況。

　　本文將首先對LED發光芯片進行體光源的面發光特性簡化建模，然后參照實際常用LED的封裝結構形式，設定反射碗的形狀描述函數，并改變反射碗、環氧樹脂結構的相關形狀、位置和材料參數，對所設計的結構進行非序列光線追跡，來模擬得到不同封裝參數條件下的光能接收面的光亮度分布。最后，本文還將對模擬的結果做較為詳細的對比分析，得到該一次光學系統的一組優化結果。