基于光纖布拉格光柵和法-珀傳感器的人體健康參數(shù)測(cè)量方法研究.pdf

1、人體健康參數(shù)的檢測(cè)對(duì)于評(píng)估人體健康狀況、及早發(fā)現(xiàn)健康隱患有重要意義，是疾病發(fā)現(xiàn)、控制和治療的前提。光纖傳感器由于其體積小重量輕、可彎曲、對(duì)電磁絕緣等特性，在生物醫(yī)學(xué)傳感方面具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)。本文使用兩種光纖傳感器——光纖布拉格光柵傳感器和光纖法-珀傳感器對(duì)人體健康參數(shù)測(cè)量技術(shù)進(jìn)行研究。對(duì)光纖傳感器和其他類型生物醫(yī)學(xué)傳感器進(jìn)行了介紹，重點(diǎn)討論光纖布拉格光柵傳感的原理和光纖法-珀傳感器的傳感原理。
　　設(shè)計(jì)光纖布拉格光柵傳感器對(duì)骨骼

2、受力形變程度進(jìn)行檢測(cè)。為了準(zhǔn)確獲取測(cè)量數(shù)據(jù)，首先對(duì)光纖布拉格光柵傳感器進(jìn)行標(biāo)定，通過標(biāo)定實(shí)驗(yàn)獲取了光纖所在位置形變程度和光柵反射峰中心波長之間的關(guān)系式。搭建光纖布拉格光柵骨骼受力形變測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)骨骼受力時(shí)的形變情況進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)證明光纖布拉格光柵傳感器可以準(zhǔn)確地檢測(cè)骨骼的形變程度，靈敏度可達(dá)39.00525pm/mm。
　　用光纖熔接機(jī)和氣壓泵，以單模光纖和玻璃管為材料，制作了一種光纖端面微型法-珀傳感器，制作過程簡單高效，微型傳

3、感腔結(jié)構(gòu)緊湊，壁厚僅為幾微米。在人體典型幅值范圍內(nèi)對(duì)其進(jìn)行壓強(qiáng)測(cè)試，實(shí)驗(yàn)表明壓強(qiáng)增大時(shí)光譜向波長更長、頻率更低的方向移動(dòng)，壓強(qiáng)測(cè)試靈敏度達(dá)到0.3pm/mmHg。制作了腔長不同的兩個(gè)光纖端面微型法-珀傳感器，使用二甲基硅油將兩個(gè)傳感器封裝在一個(gè)結(jié)構(gòu)里并進(jìn)行溫度傳感實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)顯示:兩個(gè)傳感器都能較好的反映溫度變化，其中腔長較短的傳感器靈敏度為55.615pm/℃，腔長較長的傳感器靈敏度為43.55pm/℃。對(duì)比可知，腔長較短的傳感器光譜更