自由曲面光学（free-form optics）是先进光学工程领域的前沿代表性技术之一。在成像系统中，该技术可以矫正像差、提高成像质量、减小系统单元数量及重量；在高性能照明系统设计中，该技术不仅可以有效提高光能利用率，更可消除系统对照明方向性的严格要求，并且提供了很大的设计自由度。
  自由曲面光学器件的设计基于非成像理论,不仅可以自由分配光强,也可以控制光线角度、光程差等物理量,令光源的出射光重新分布,在照明面上形成特定的光斑,可满足一系列照明要求,同时极大地提高了能量利用率.对LED光源进行了自由曲面照明系统的设计,改善了由LED与传统光源不同的配光分布带来的照明系统能量利用率低下等问题,得到传统光学设计所难以实现的照度均匀性。