新生儿黄疸是一种常见的新生儿疾病，光照疗法副作用小、方便有效，是治疗新生儿黄疸疾病的首选方法。在调研国内外现有相关设备后，致力于研制疗效更好、副作用更小的黄疸光疗设备，即高亮度蓝绿光LED黄疸光疗仪。高亮度LED光谱带宽窄、出射光密度大、寿命长及冷光源的特点，用于黄疸光疗具有疗效好、安全性高等优势。本课题重点研究LED黄疸光疗仪的光学系统设计和机械结构设计，制作LED黄疸光疗仪工程样机，并针对样机中存在的缺陷提出了光学系统改进方案。本课题的主要成果如下：首先，黄疸光疗仪高均匀度、高亮度光学系统的设计。光疗仪分上、下两路光源分别对患儿正面与背面进行光疗，上光源和下光源分别使用13个和10个蓝绿光LED模组，通过光源模组有序阵列排布实现光疗床面光照度的均布。并利用光学仿真软件TracePro对光强分布进行分析，经不断反馈优化得到最优光学系统模型。其次，黄疸光疗仪结构设计与工程样机的装配调试。综合黄疸光疗仪的光疗模块和其它辅助功能模块的结构和实现方式，设计整机外形结构并加工，完成工程样机的装配与调试。实验测试后满足光疗床面内（200mm×500mm）光照功率密度蓝光＞2.0mW/cm2，绿光＞1.5mW/cm2，均匀度＞0.8的设计指标。最后，对黄疸光疗仪原光学系统的上光源进行改进设计，参照投影光学系统，创新性地提出了基于复眼透镜光学系统的设计方案。使用两个大功率蓝绿光LED模组，实现光疗床面内蓝光和绿光光照功率密度＞2mW/cm2，均匀度＞0.9。相比原方案光斑均匀度更好、绿光亮度更高，光源尺寸更小。