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为满足正在兴起的LED照明光源的设计优化要求，必须探索适合LED光学结构设计的有效方法。引进蒙特卡罗(Monte Carlo)随机模拟方法对常规形式发光二极管(LED)的光学封装结构进行模拟，得出了LED的光强分布，并进行实际测量，模拟结果与实验所得结果吻合较好，证明蒙特卡罗方法是进行LED光源光学结构设计的一种有效工具，可以以此作为LED光源的设计优化手段。重点探讨了此方法模拟中的随机数构造、优化；LED模型；仿真的计算机实现，仿真结果的验证；结构优化的思路等问题。