發光二極體，或者LED，近幾年已經超越了白熾燈光源，應用也越來越廣泛。LED具有尺寸小、發光效率高、使用壽命長[1]等優點。LED也有光學工程師必須處理的不良特性，比如混色和准直的需要。在這個例子中，我們看一個混合准直透鏡的示例。
FRED模型
LED在整個半球上發光，但是大多數照明應用中要求對輸出的光的方向進行控制。一個簡單的正透鏡不足以將大角度光折射成准直光束。為了重新定向所有發射光，可以設計一個混合折射/反射透鏡。混合准直器的一個例子如圖1所示。中央部分由正的軸錐鏡構成，用來折射具有小發射角的光線，外側部分為傾斜的抛物面。該區域利用全內反射來重新定向具有大發射角度的光線。
圖1 放置在LUMILEDS Rebel Amber LED[2]上折射/反射准直透鏡的光線追跡示意圖
為了評估混合透鏡的准直性能，光的強度在距離LED 1m外的探測平面上評估。沒有准直器時，檢測到+/-50° FWHM的強度。添加准直器後，強度顯著地減小到了+/-6° FWHM（圖2）。
圖2a 來自LUMILEDS Rebel Amber LED沒有混合准直透鏡的強度
圖2b來自LUMILEDS Rebel Amber LED具有混合准直透鏡的強度
[1] “New Report Explores the Global Industrial and Commercial LED Lighting Market to Be Propelled by Government Prohibition on the Use of Incandescent Lamps.” WhaTech. September 28, 2015. Accessed September 29, 2015.
https://www.whatech.com/market-research/consumer/97505-global-industrial-and-commercial-led-lighting-market-to-be-propelled-by-government-prohibition-on-the-use-of-incandescent-lamps.
[2] “LUXEON Rebel and LUXEON Rebel ES Colors.” LUMILEDS. Accessed September 29, 2015.
http://www.lumileds.com/products/color-leds/luxeon-rebel-color
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