光源的實(shí)體模型又稱為光源幾何造型，它是光源大小、形狀、位置、方向、材料的綜合表示，還反映光源的反射、折射、吸收等相關(guān)特性。LED內(nèi)部的發(fā)光芯片是LED一次光學(xué)系統(tǒng)的光源，因此LED發(fā)光芯片的模型是LED整體光學(xué)建模的基礎(chǔ)。通常，LED芯片內(nèi)部包括限制層、有源層、基底、電極等幾個(gè)部分。從有源層出射的光子是隨機(jī)的，即光子在空間各個(gè)方向都有可能出射。

光子離開(kāi)LED芯片表面時(shí)的出射點(diǎn)在芯片表面上隨機(jī)分布，且在芯片6個(gè)面均有不同程度出射。但芯片外圍的反光碗會(huì)改變從LED芯片邊緣出射的光子路徑，同時(shí)芯片底部的電極也會(huì)吸收部分光子，因而我們用一個(gè)立方體來(lái)表示LED芯片，該立方體的上表面為主要發(fā)光源。

由于芯片的厚度相對(duì)于主要發(fā)光面非常小，芯片側(cè)面的發(fā)光可以忽略不計(jì)。發(fā)光點(diǎn)在主要發(fā)光面上隨機(jī)分布，也就是將六個(gè)面的發(fā)光特性集中定義在其一個(gè)面上，而這個(gè)面也同時(shí)向反射碗底出射光子。這樣可提高光線追跡效率，并保證足夠的準(zhǔn)確度。

定義該發(fā)光面出射的光線角度分布I（θ）符合朗伯余弦定律：

I（θ）＝I0cosθ（1）