LED照明器件被称为绿色光源，是一种可直接将电能转化为光能的器件。由于白光LED器件的大量应用，极大的发挥了LED器件在照明领域里的潜力。由于其节能环保，抗震性高，集成性强的优点，被认为是继白炽灯，荧光灯之后的第三代照明光源。随着亮度和流明效率的不断提高，LED器件的应用越来越广泛，如路灯照明，汽车车灯照明，投射光源等领域。道路照明领域对LED灯具的光效及配光曲线要求较高。良好的道路照明需要LED器件投射在照明面的光斑为矩形光斑。因此一种能产生矩形光斑并拥有良好光效的LED器件是LED路灯照明领域研究的热点。非成像自由曲面透镜可以很好地解决路灯用LED器件的配光问题。目前市面上出现的自由曲面透镜多为二次透镜，是将制作好的透镜安装在传统封装的LED器件上进行配光。本文的主要研究对象是基于非成像原理的自由曲面透镜一次性封装的路灯照明用LED器件的制作工艺及性能。首先，基于非成像光学原理，通过构建微分方程，利用Matlab，Pro/E，Tracepro等软件求解微分方程并建立模型仿真得到非成像自由曲面面型。通过实验，选定封装所需要的芯片，荧光粉，基板等封装材料，保证制作出的器件光色达到设计要求并具有良好的散热性能。然后利用灌注成型的方式将透镜直接封装在LED芯片上。实验一共制作5颗器件。通过测试所制作的器件的各项性能，表明透镜一次性封装的LED器件可以满足道路照明标准，同时具有良好的散热性能，250mA电流点亮下，结温在43℃左右。器件的配光曲线为蝙蝠翼型，符合道路照明光线配光要求，出射光斑为矩形光斑。所制器件的色温在3500K左右，显色性指数在78左右，满足设计要求。通过研究工艺中可能出现的问题并结合仿真及实验对所出现的问题进行讨论，认为LED自由曲面透镜一次性封装技术在路灯照明领域具有可行性。