一种光纤传感单元及监测用呼吸传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种光纤传感单元及监测用呼吸传感器，包括单模光纤、单模光纤纤芯、多模光纤和多模光纤纤芯，单模光纤与多模光纤熔接而成，单模光纤纤芯与多模光纤纤芯相对接且横截面的圆心重合，多模光纤纤芯上刻有光栅。本实用新型专利技术解决了患者在进行核磁共振检查时，现有监测仪器无法及时发现患者有发病危险的问题。

An Optical Fiber Sensing Unit and a Respiratory Sensor for Monitoring

【技术实现步骤摘要】
一种光纤传感单元及监测用呼吸传感器
本技术涉及医疗监测领域，具体为在核磁共振检查过程中，监测患者呼吸频率的医用光纤类传感器。
技术介绍
据世界卫生组织估计，全球哮喘患者约3亿人，中国哮喘患者约3000万。哮喘是影响人们身心健康的重要疾病。治疗不及时、不规范，哮喘可能致命，主要症状是发作性的喘息，气急，胸闷，咳嗽。呼吸频率是监测哮喘病人发作的一项重要指标，呼吸次数超过每分钟30次，可判定哮喘病人发病。在医疗设备中，核磁共振机不能使用监护仪等带有金属的监测仪器对哮喘患者安全监控，在做核磁共振时候，患者独处半封闭的空间内十几分钟甚至几十分钟，哮喘病人处于随时发病却无法立即发现的状态，容易产生致命的后果。目前，市面上的能够监测哮喘患者呼吸频率的设备大都为金属材质，这种设备很难在核磁共振机下工作和测量患者的呼吸参数，这就需要一种新的监测技术。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种光纤传感单元及监测用呼吸传感器。本技术的光纤传感单元，包括单模光纤1、单模光纤纤芯2、多模光纤3和多模光纤纤芯4，单模光纤1与多模光纤3熔接而成，单模光纤纤芯2与多模光纤纤芯4相对接且横截面的圆心重合，多模光纤纤芯4上刻有光栅5。进一步地，所述单模光纤纤芯2与多模光纤纤芯4熔接。进一步地，所述的光纤传感单元，所述光纤传感单元为单模-多模光栅-单模结构。本技术还涉及一种监测用呼吸传感器，包括基座6，橡胶圆柱体7、上盖8、弹性塑料9以及绷带10，橡胶圆柱体7与基座6粘接，上盖8与橡胶圆柱体7顶端粘结，以及上述光纤传感单元，光纤传感单元环绕粘贴到橡胶圆柱体7的中心位置，弹性塑料9封闭基座6上的橡胶圆柱体7以及上盖8。本新型应用的多模光纤光栅是刻写在多模光纤上的光纤光栅。由于多模光纤中存在大量的模式，因此多模光纤光栅比单模光纤光栅具有更丰富的反射峰信息。本技术解决了设备很难在核磁共振机下工作和测量患者的呼吸参数，也无法及时发现患者发病危险的问题。附图说明图1是本技术光纤传感单元的结构示意图。图2是本技术监测用呼吸传感器的结构示意图。具体说明如下：单模光纤1、单模光纤纤芯2、多模光纤3、多模光纤纤芯4、光栅5、基座6、橡胶圆柱体7、上盖8、弹性塑料9、绷带10。具体实施方式以下结合实施例，对本技术的以进一步地详尽阐述。请参阅图1，本新型的光纤传感单元为单模-多模光栅-单模结构，包括单模光纤1、单模光纤纤芯2、多模光纤3和多模光纤纤芯4，单模光纤1与多模光纤3熔接而成，单模光纤纤芯2与多模光纤纤芯4相对接且横截面的圆心重合，多模光纤纤芯4上刻有光栅5。具体来说，是在单模-多模-单模结构中的多模光纤上写入光纤布拉格光栅5。当光从单模光纤进入到多模光纤时，光场能量会从单模光纤中的单一模式向多模光纤中的多个模式分配。由于存在多个模式，且光从多模光纤再次耦合回单模光纤后各个模式之间会相互干涉，因此单模-多模光栅-单模结构具有独特的传感性质。多模光纤对应力应变敏感，而对其写入的多模光栅对温度敏感。如图2所示，本新型还涉及一种监测用呼吸传感器，包括基座6，橡胶圆柱体7、上盖8、弹性塑料9以及绷带10，橡胶圆柱体7与基座6粘接，上盖8与橡胶圆柱体7顶端粘结，以及上述光纤传感单元，光纤传感单元环绕粘贴到橡胶圆柱体7的中心位置，弹性塑料9封闭基座6上的橡胶圆柱体7以及上盖8。当呼吸传感器受到患者呼吸垂直应力起伏挤压时，通过橡胶圆柱体7的膨胀与收缩，来拉伸光纤传感单元，通过测量光的特征参量的变化来测量所需数据。另外，当多模光纤3受到外力被拉伸的时候，多模光纤内的波长发生规律性漂移，可以测得应力变化，当温度变化的时候，多模光纤光栅5可以测得温度变化。当外界环境温度复杂，患者体温变化较多的情况下，会导致在没有应力拉伸多模光纤3的情况下，使得多模光纤3有微小的拉伸，这时多模光纤光栅5测得的温度可以很好的补偿给多模光纤3的变化，达到高精度测量的目的。呼吸传感器的使用方法：首先把呼吸传感器通过绷带10束缚到患者胸前部位，基座6紧贴患者胸部，当患者呼吸的时候，产生垂直的应力拉动上盖8，上盖8对橡胶圆柱体7产生挤压变形，从而增加橡胶圆柱体7的半径，这使得光纤传感单元得到拉伸，通过光纤传导到外设装置进行计算，进而可以计算得到患者的呼吸频率。上述内容，仅为本技术的较佳实施例，并非用于限制本技术的实施方案，本领域普通技术人员根据本技术的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本技术的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤传感单元，其特征在于，包括单模光纤(1)、单模光纤纤芯(2)、多模光纤(3)和多模光纤纤芯(4)，单模光纤(1)与多模光纤(3)熔接而成，单模光纤纤芯(2)与多模光纤纤芯(4)相对接且横截面的圆心重合，多模光纤纤芯(4)上刻有光栅(5)。

【技术特征摘要】
1.一种光纤传感单元，其特征在于，包括单模光纤(1)、单模光纤纤芯(2)、多模光纤(3)和多模光纤纤芯(4)，单模光纤(1)与多模光纤(3)熔接而成，单模光纤纤芯(2)与多模光纤纤芯(4)相对接且横截面的圆心重合，多模光纤纤芯(4)上刻有光栅(5)。2.根据权利要求1所述的光纤传感单元，其特征在于，所述单模光纤纤芯(2)与多模光纤纤芯(4)熔接。3.根据权利要求1所述的光纤传感单元，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋大伟，
申请(专利权)人：宋大伟，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23