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光谱分析是一类十分重要的技术，在某些特殊的应用场合下，使用LED作为光谱仪器的光源具有无与伦比的优势。但是，LED与光纤的耦合效率低下已成为光谱仪微型化应用的瓶颈。针对LED与光纤耦合效率低下的问题，本文首先对目前存在的耦合方式进行了全面的调研，并归纳总结出耦合损耗的种类．接着利用光学模拟软件Trace Pro建立耦合系统的简单模型，设计出抛物面-透镜组-光纤束的耦合方案，通过效率优化和结构改进，不断完善方案的设计，最终得出了模拟耦合效率高达11％的最优化结果．