近年來隨著光電產業的蓬勃發展，相關產品大大影響著人們的生活，例如相機、電視螢幕、手機、車燈、路燈等等，而其中光學設計在相關技術中佔了極為重要的一環。

太陽能集光系統利用小面積之III-V族太陽能電池加上集光元件以降低集光系統之成本，為目前利用太陽能電池發電的趨勢，菲涅耳透鏡(Fresnel Lens)為其中較常見的集光元件，為一減重之凸透鏡。傳統的菲涅耳透鏡匯聚至太陽能電池表面之輻射通量有分佈不均勻之缺點，造成太陽能電池無法發揮最佳 效率，甚至可能發生燒毀的情況。利用光學軟體ZEMAX可模擬以玻璃菲涅透鏡為集光元件之太陽能集光系統，並且針對菲涅耳透鏡之幾何外形進行設計與最佳化，以改善菲涅耳透鏡匯聚之輻射通量分佈不均勻之情況。

LED 具有高效率、壽命長、反應速度快、體積小等的優點，由LED取代傳統光源的時代即將來臨。而藉由良好的光學系統更能發揮LED的功能，達到照明光均勻及高 效率的效果。利用兩個非球面反光杯產生高品質的照明效果，並藉由反光杯與LED光源間相對的運動，使得照明光束可產生由聚集到發散的變焦功能，並且透過實驗以證明光學模擬的正確性。