基于几何光学、能量守恒定律及菲涅耳定律等相关理论，提出了一种双自由曲面半导体发光二极管(LED)准直透镜的光学设计方法，并给出了构建准直透镜模型详细的算法设计。自由曲面是一种关于中心轴旋转对称的曲面，该曲面的二维轮廓在非均匀有理B样条曲线的方法理论基础上，采用ProE软件搭建而成。通过蒙特卡罗光线追迹模拟发现，相比传统的单自由曲面准直透镜，双自由曲面准直透镜不仅提高了照度均匀性，而且在能量利用率上也有显著的提高。研究结果表明，采用双自由曲面将大大提升准直透镜的设计空间，改善LED透镜的光学性能。

基于非成像光学理论，根据固体照明光源LED特性，开展了车用照明准直光学镜头的优化研究。以非成像光学的理论为基础，从现有准直透镜结构出发，建立了简化的LED准直照明结构模型，并利用光学仿真设计软件Zemax对简化的模型进行了优化设计；利用三维建模软件SolidWorks建立准直结构模型，导入光学仿真软件TracePro中进行仿真分析并进一步优化，优化后的准直透镜光能利用率提高了6%；根据优化结果开模制作准直结构样品；最后，建立测试系统，开展优化前后透镜的光学性能对比测试。研究结果表明，5 m处中心最大光强提高了约128%，在相同照度(50 lx)处照射面积提高了约25%。

为了有效地收集半导体发光二极管大范围的出射光以实现光能的高效利用,设计一款基于全内反射结构的多个自由曲面准直透镜,该透镜的初始结构是根据Snell定律和能量守恒定律等光学原理的算法设计而成。将该透镜的初始结构导入Creo软件中并进行360°旋转以得到3D实体模型,将其转入TracePro光学软件中进行蒙特卡洛光线追迹的模拟,在距离接收板20 m处接收到一个圆形光斑。对该透镜模型进行法矢修正,优化后的透镜经过模拟仿真,透射能力高达182 cd/lm,光束角为±1.621°。将优化后的透镜与传统的全内反射结构透镜进行对比,经验证发现优化后的透镜对窄光束的调控能力更好。

为了解决半导体激光器出射光束发散角大的问题，根据几何光学原理，分别针对半导体激光器弧矢和子午方向的不同发散角度建立数学模型，设计出了在两个相互垂直的方向上具有不同非球面面型的非球面透镜，并在ZEMAX光学设计软件中进行了仿真。经非球面准直透镜准直之后，半导体激光器快慢轴方向的发散角分别从35°和7.5°压缩到了1.8 mrad和 0.84 mrad，在距离光源10m处接收面上的总光功率为0.497 W，光能利用率高达99.4%。结果表明，在相互垂直的方向上具有不同面型的非球面准直透镜对半导体激光器的准直具

使用zemax设计非球面光学透镜，对激光进行准直，并且实现均匀照射。

教程，应用zemax设计一准直镜头……内容详尽，过程具体，这是我从别处找来的，感觉有用，就上传了，嘿嘿，乃是引用，非盗版