LED光源与传统光源相比有许多优点，这已成为人们的共识，医疗和仪器仪表行业使用广泛！比如：胃镜仪器的LED光纤耦合透镜组、牙科医生用的LED灯具采用LED反射罩或者LED透镜光学设计、医用LED手术无影灯配光。。。。。。但LED芯片体积小，结构紧凑，其发光面积相对来说 小，它是一种180度角度出光的朗伯光源，其光强分布与出光角的余弦成正比，亦即LED光源所发出的光线在被照表面上所形成的照度随出射角的增大而迅速衰减。显然这样的光源特性是很难满足户外照明用途的实际需求。因此在LED户外照明应用，我们必须根据不同的应用场合和需求，针对LED光源的特性进行二次光学设计，从而实现对LED芯片所发出的光进行整形和改变，尤其光强分布的情况。这样的二次光学设计过程实际上已属于非成像光学设计的范畴。采用了边缘光线扩展度(Etendue)守恒的原理创建了一套自由曲面控制网格的节点矢量的  计算方法,可以在较短时间内(一般为几个小时甚至 短)优化出具有  效率及  配光的自由曲面光学元件。