作为光色转换的核心封装材料，荧光粉硅胶在封装中的几何结构、封装位置、配比浓度，以及荧光粉粉体的颗粒大小、掺杂材料和掺杂浓度等是决定最终LED出光品质的关键。本文利用蒙特卡洛光学仿真方法分析了荧光粉硅胶的宏观及微观特性对其自身乃至整个LED出光的影响，旨在为荧光粉生产、工艺优化提供一定依据。以光子追迹为核心思想，利用多种随机数产生程序及数学模型，追踪光子产生、入射、散射、吸收、激发、反射及出射过程，构建均质荧光粉硅胶的蒙特卡洛模拟程序。与前人实验结果比较，校验程序，并分析误差。利用均质蒙特卡洛模拟程序探究荧光粉浓厚度及下边界材料对出光的影响。发现荧光粉硅胶浓度和厚度对荧光粉硅胶出光呈负相关效应。同时计算发现直接涂覆的荧光粉硅胶具有高达50%的黄光后向散射率，而非直接涂覆方式可使黄光后向散射率降低约10%而正面透射率提高约7%。构建非均质荧光粉硅胶的蒙特卡洛模拟过程，通过融合Mie散射理论及荧光粉硅胶光学参数算法实现连续波谱的LED光学模拟。利用非均质介质蒙特卡洛模拟方法探究荧光粉硅胶中掺杂SiO2和荧光粉颗粒大小、浓度对LED出光的影响。发现内部颗粒粒径增大会导致LED光谱强度变化，但SiO2粒径增大会使出光光谱蓝光强度降低而黄光强度增加，导致出光效率和出光色温降低，而荧光粉粉颗粒粒径增大会使出光光谱蓝光强度增加、黄光强度减小且出光效率提高、色温增加。同时由计算结果可知掺杂SiO2浓度增加能使荧光粉硅胶的散射特性迅速增强，导致出光光谱中蓝光强度大幅减少，效率迅速降低，颜色偏暖色。证明了通过调整SiO2颗粒的大小和浓度来改善荧光粉硅胶发光特性的可行性，该方法能减少荧光粉等昂贵材料的使用，在实现应用要求的基础上减少成本。