医生通过各式各样的手术器械完成外科手术,手术器械的优劣在很大程度上影响了手术的成败。随着人们对更高安全性、有效性与微创性手术的需求不断增长,临床医生对手术设备相应指标的要求也日益提高。本研究以满足微创手术下血管凝结与切割的需求为目标,设计了基于光纤光源的激光止血刀,借助中间介质将激光能量转化为热能并保持手术刀刀头温度分布均匀,实现止血切割等操作。首先,所设计的止血刀利用匀光系统将光纤光源调整为侧发光条形光源,并初步使光源的辐射出射度均匀;其次,该止血刀将医用金属作为中间介质贴合放置于匀光系统条形光出射面处吸收光能并转换为热能,借助金属良好的导热性将温度分布进一步均匀;最后,本论文采用硬件实验和有限元软件仿真结合的方式,搭建硬件系统并建立光热耦合模型,讨论了止血刀匀光系统参数的优选范围,利用光热耦合模型分析了匀光系统中材质透光率、反射片反射率、金属光吸收率以及系统几何尺寸等参数对系统利用率和均匀性的影响,验证了匀光系统调整光分布和金属作为中间介质均匀化能量的可行性。本文设计的止血刀匀光系统为控制刀头温度分布均匀性提供了新的解决思路,为激光热源接触式手术刀“激光-中间介质-组织”的工作模式提供了实验支撑和理论依据。