随着世界经济的高速增长，全球能源短缺越来越严重。而在总的能源消耗量中，照明用电占了约20%的份额，并且还在不断增长。因此，对普通照明的光源来说，光效是最重要的指标之一。
LED照明系统光学设计
传统光源的灯具利用效率较低，这是由于以下这两个原因造成的：1四面发光，部分光被光源本身挡住；2发光点大，不易做光学设计，灯具效率不高，且出射光斑不会与要求的有效照射面重合而会浪费部分光；在不同的应用下传统光源的光利用率也不同。相反的，LED的光利用率较高，我们从理论模拟可达到90%.所以，合理的光学设计对LED的应用非常重要。
商品化的白光LED具有内置的反射器和封装树脂透镜等，这已经形成了一次光学系统，使得其光输出具有固定的方式。二次光学设计是提高灯具的有效光利用率的必要途径。
具体实现方法分为（如图3）：
A） 按光学元件分类：
（1）、LED+反光杯
（2）、LED+透镜
（3）、LED+反光杯+透镜
B） 按投射方式分类：
（1）、单个LED模块投照
（2）、多个LED模块分区域投照
图4 是一个LED路灯用光学软件tracepro模拟后得到的光斑。这是一个道路照明较好的灯具方式。
LED散热问题
LED属于半导体发光器件。我们都知道，对于半导体器件，随着温度的变化，其特性会有明显的变化。对于LED,尤其是大功率LED,结温的升高会导致器件各方面性能的变化与衰减。当大功率LED用于照明，特别是普通照明领域时，我们必须控制结温的升高。随着半导体工艺和技术的进步，在实验室中LED的光效已经达到150lm/W,光电装换效率为20%~30%,这意味着输入的电能有70-80%都装换成了热，从而导致LED温度上升。
结温的上升取决于器件的热阻、封装，以及灯具的热沉。因为普通照明用LED的功率往往超过1 Watts,所以散热问题变得极为重要。对于LED来说，结温过高将对器件带来一系列不利影响，这些影响主要体现在三个方面：
首先，结温过高将减少LED的外量子效率，从而加速光源的光衰。一般来说，随着温度升高，LED的光输出减少，不同类型的LED衰减也各有不同。
图6是在我们实验室里测得的光输出随环境温度变化曲线。我们选用不同厂家的8个LED作为样品：1-4号的功率2为0.06W,5-8号为1W.样品分别在3个温度（-40°，25°，70°）下点亮。经过3小时的点灯稳定时间，测量输出光通量和相对光谱能量分布。由实验结果可以得到：光通量对环境温度（事实上是结温）的变化相当敏感，尤其是大功率LED。
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