汽车前照灯光源经历了从白炽灯、卤素灯到氙气灯、LED的发展历程,而激光二极管,作为新一代的半导体光源,因具有比LED更高的电光转换效率,在节环保节能方面更具优势。随着制作技术的成熟,激光二极管会逐渐成为汽车前照灯的常规光源,因此,在现阶段开展激光光源汽车前照灯的研究将有利于激光照明技术的应用,具有前瞻性的意义。本文根据荧光粉的Mie散射模型在Light Tools中建立荧光粉模型。设计了集光导光管用以聚合三个激光二极管的光,在分析了透射式结构和反射式结构的可行性后,设计了激光远程激发荧光粉白光光源的反射式光学结构,并通过仿真分析了荧光粉和Si O₂质量占比对光源参数的定量影响。进一步地,还设计了激光二极管和荧光粉片的散热结构,通过仿真验证了散热结构的可行性。根据设计的光学结构和散热结构制作了白光光源样品,测试结果表明,该白光光源是满足汽车前照灯的要求的。采用简易灵活的网格划分法,其步骤包括计算光源-照明面的坐标映射关系、自由曲面的计算和构建,设计了两款自由曲面透镜,分别用于远光灯和近光灯的配光,光学仿真结果表明,照明面的照度分布和色温都满足标准要求。最后对实际照明效果进行了测试,测试结果表明,照度分布和色温都满足标准要求,证明了该设计法的有效性。利用汽车照明设计软件Lucid Shape设计了广义聚焦自由曲面反射器（Macro Focal Freeform Reflector,MF反射器）的远光灯和近光灯,软件内的照度测试显示照明效果满足标准要求。Light Tools中结合激光白光光源的仿真表明,照明效果是符合要求的,证明了设计方法针对激光白光光源是有效可行的。因为不存在色散,在颜色均匀性要求高的情况下,MF反射器可以作为透镜方案的备选。