所謂近場光學，是相對于遠場光學而言。傳統的光學理論，如幾何光學、物理光學等，通常只研究遠離光源或者遠離物體的光強分布，一般統稱為遠場光學。而近場光學則研究距離光源或物體一個波長范圍內的光強分布。金鑒實驗室作為一家專注于光電半導體失效分析的科研檢測機構，憑借其先進的設備和專業的技術團隊，能夠為客戶提供高精度的近場光學測試服務，確保測試結果的準確性和可靠性。

對LED光源進行二次光學設計時，光源遠場模型是將光源看作一個點光源，所有光線從同一個點出射，在測量時光源和探測器的距離需要足夠遠（一般要求測量距離應至少為LED光源最大發光口面的5倍），因此遠場模型獲取的光源信息比較粗糙，不能準確反映LED光源表面信息。與光源遠場模型相比，光源近場模型則是將光源看作一個復雜的面光源。光源的形態用平面來表示，所有光線從光源的表面出射，測量可獲得各點的亮度、空間色度分布等數據，因此近場模型更接近LED光源的實際出光情況，為LED光源的光學設計提供更為準確、詳盡的數據。

為更好地服務客戶，促進行業的共同進步，金鑒實驗室推出專業的“LED光源近場光學分布測試”業務，可以測量以下幾種類型的光源近場模型：

1、只包含光源的亮度或輻射度分布信息，不含顏色信息。

基本上所有的仿真軟件都支持此類型的光學文件（如圖1），但是因為沒有顏色信息，不能對光源的顏色進行準確仿真。一般來說，此類近場模型可適用于單色光（亮度）或不可見光（輻射度）光源的測試。金鑒實驗室配置的SIG-400可測試波長在350nm～1000nm范圍內的光源近場模型，其中即包含了紫外和紅外不可見光的測試。

圖1  只含亮度信息的光源近場模型在專業分析軟件中打開界面

2、包含亮度和色度（三刺激值）的分布信息，不包含光譜信息。

支持此類型的光學文件（如圖2）的仿真軟件有限，例如業界常用的Tracepro光學仿真軟件則不可使用此類型光學文件進行顏色方面的模擬。另外，因每條光線不包含光譜特性，如果照明系統中包含反射或者色散的材料或部件，則無法準確仿真光線的色散效果，難以保證接收器上色度的準確。

圖2 只含亮度、色度（三刺激值）信息的光源近場模型在專業分析軟件中打開界面

3. 包含亮度和色度的分布信息，同時包含光譜信息。

目前大多數主流的仿真軟件都支持此類型的光學文件，可以準確模擬光源的色度以及光度的分布情況。而且，如圖3所示，此類近場模型可獲得光源在空間任意位置的光譜分布圖。

圖3 包含光譜信息的光源近場模型在專業分析軟件中打開界面

以上提及的2類和3類近場模型均可利用Tracepro軟件仿真得到如圖4所示的照度(強度量)分布圖，前面也已提到業界常用的Tracepro光學仿真軟件不可使用不包含光譜信息的近場模型文檔進行顏色方面的模擬，但是當含有光譜信息的時候，7.0版本以上的Tracepro軟件即可準確地模擬光源的顏色，兩者的區別可見圖5 a)與圖5 b)，圖中所用光源是暖白LED。

圖4  利用Tracepro軟件仿真得到的照度分布圖

圖5 a) TracePro仿真真彩圖(不含光譜) 圖5 b)TracePro仿真真彩圖(含光譜)

金鑒實驗室推出的“LED光源近場光學分布測試”得到的近場模型，可通過專業光源分析軟件生成包含任意光線數量的光線集文檔，如*.RAY、*.DIS、*.DAT、*.RIR等,如圖6所示。這些光線集文檔可導入到對應的光學仿真軟件中進行光學設計，如市面上常用的仿真軟件LightTools、TracePro、 ASAP、FRED、Zemax、LucidShape、Opticad、OSLO、SimuLux、SPEOS等，如圖7所示。同時，還可以測試LED光源的亮度、發光強度、色度以及照度分布等。

圖6 光源可導出的部分文件

服務客戶：LED芯片廠、LED封裝廠、LED燈具廠、光源代理商、燈具代理商、光學設計師。金鑒實驗室致力于為各類客戶提供專業的測試服務，推動行業的共同進步與發展。

測試案例： 某芯片廠委托金鑒實驗室進行LED芯片發光均勻度測試，測試后發光如圖二所示。圖中可明顯看出芯片的發光不均勻。

圖二  LED芯片發光效果圖

某封裝廠委托金鑒實驗室進行LED燈珠表面的發光強度、色度空間分布差異，得到數據如圖三所示。

圖三 光源發光強度和色度的空間分布信息

某封裝廠委托金鑒實驗室進行LED燈珠發光強度空間分布差異，得到數據如圖四所示。

圖四 LED燈珠發光強度分布

某封裝廠委托金鑒實驗室進行LED燈珠表面照度分布差異，得到數據如圖五所示。

圖五 LED燈珠照度分布

金鑒實驗室的測試服務能夠為客戶提供詳細的亮度和色度分布信息，幫助客戶更好地理解光源的特性，并在設計中作出相應的調整。