一种光纤生命体征传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种光纤生命体征传感器,包括LED光源、光电探测器、多模玻璃光纤、增敏结构片；其中，所述多模玻璃光纤设置于所述增敏结构片上，多模玻璃光纤的一端与所述LED光源耦合，而另一端与所述光电探测器耦合；所述增敏结构片的表面设置有多个宏弯凸起条和多个微弯凸起条，其中，相邻的两个微弯凸起条无交叉，而相邻的两个宏弯凸起条无交叉，从而在增敏结构片的表面形成非网格结构。本发明专利技术利用非网格结构将光纤的宏弯损耗原理和微弯损耗原理结合在一起，光纤带有一定的弯曲弧度，增大了光纤与微弯凸起物的有效接触面积，且在微弯损耗外，增加了宏弯损耗，增大了呼吸、心跳、体动产生的光强变化。动产生的光强变化。动产生的光强变化。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤生命体征传感器


[0001]本专利技术涉及传感器
，尤其涉及一种光纤生命体征传感器。

技术介绍

[0002]光纤传感器技术是伴随着光导纤维及光纤通讯技术发展而出现的一种崭新的传感技术，不同于传统的传感技术，光纤传感器的灵敏度、抗干扰性以及高适用性正成为目前科技发展所追逐的新宠。光纤传感是利用光纤对外界环境因素十分敏感，例如温度、压力、电场、磁场等环境条件的变化都将引起光波参量，如：强度、相位、频率、偏振态等的变化。通过对光波参量相关的研究，就可以加以利用，同时光纤本身具有许多优点，如长距离传输损耗低、易弯曲、体积小、重量轻、成本低、防水、防火、高抗电磁干扰等,因此在航空、航天、航海、核工业、电力、医疗、石化、矿山、冶金等行业有着广泛的应用。
[0003]以呼吸心跳检测应用为例，目前有采用光纤传感技术方案和压电传感技术方案，对两种方案对比，光纤传感检测精度高，可达到医疗级别，且光纤传感可准确感知静态力和动态力，无辐射，单位面积价格成本低，便于大区域分布式监测。而压电传感仅对动态力有响应，对静态力无法测量，容易产生误判，且不能测量重量，呼吸心跳检测精度低，有辐射，单位面积价格成本高，不能用于大区域分布式监测。所以，在呼吸心跳检测领域，采用光纤传感技术方案普遍受到欢迎。
[0004]目前利用光纤传感器进行呼吸、心跳检测的原理主要是利用光纤的微弯损耗，传感器设计上主要采用网格产生微弯。然而，利用网格产生微弯存在如下缺点：首先是光纤与网格基本处于水平状态，光纤与微弯凸起物接触面积小；其次，仅利用单一的微弯损耗原理进行检测，检测精度不高。
[0005]上述
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本专利技术的专利技术构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种光纤生命体征传感器，以解决上述
技术介绍
问题中的至少一种问题。
[0007]为达到上述目的，本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：
[0008]一种光纤生命体征传感器，包括LED光源、光电探测器、多模玻璃光纤、增敏结构片；其中，所述多模玻璃光纤设置于所述增敏结构片上，多模玻璃光纤的一端与所述LED光源耦合，而另一端与所述光电探测器耦合；所述增敏结构片的表面设置有多个宏弯凸起条和多个微弯凸起条，其中，相邻的两个微弯凸起条无交叉，而相邻的两个宏弯凸起条无交叉，从而在增敏结构片的表面形成非网格结构。
[0009]在一些实施例中，所述LED光源的中心波长为850nm或1310nm或1550nm。
[0010]在一些实施例中，所述的多模玻璃光纤的两端分别设置有光纤连接器，所述光纤
连接器类型为SC或FC或LC。
[0011]在一些实施例中，所述增敏结构片的表面的两端为光纤转弯区域、中间为光纤平铺区域，所述多模玻璃光纤与微弯凸起条在光纤平铺区域的空间交叉角度为90度。
[0012]在一些实施例中，所述多模玻璃光纤设有涂覆层，多模玻璃光纤的纤芯直径大于等于50微米。
[0013]在一些实施例中，所述多模玻璃光纤与微弯凸起条的空间关系被设置为非平行；所述宏弯凸起条用于使多模玻璃光纤产生宏弯形变及宏弯损耗；所述微弯凸起条用于使多模玻璃光纤产生微弯形变及微弯损耗。
[0014]在一些实施例中，所述LED光源连接有光源驱动调节电路，所述光源驱动调节电路用于调节LED光源的发光功率。
[0015]在一些实施例中，所述光电探测器为光电二极管，所述光电二极管连接有采样电阻。
[0016]在一些实施例中，所述光电探测器选择光谱带宽840nm
‑
1100nm的红外接收管。
[0017]在一些实施例中，所述微弯凸起条与宏弯凸起条融为一体；或者，所述微弯凸起条与宏弯凸起条彼此独立设置。
[0018]本专利技术技术方案的有益效果是：
[0019]相较于现有技术，本专利技术光纤生命体征传感器利用非网格结构将光纤的宏弯损耗原理和微弯损耗原理结合在一起，用于检测人体的呼吸、心跳、体动；光纤带有一定的弯曲弧度，增大了光纤与微弯凸起物的有效接触面积，且在微弯损耗外，增加了宏弯损耗，增大了呼吸、心跳、体动产生的光强变化。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是根据本专利技术一个实施例光纤生命体征传感器的原理示意图；
[0022]图2是根据本专利技术一个实施例光纤生命体征传感器的部分示意图；
[0023]图3是根据本专利技术一个实施例光纤生命体征传感器受体表压力的示意图；
[0024]图4是根据本专利技术另一个实施例光纤生命体征传感器的局部示意图；
[0025]图5是根据图4实施例的光纤生命体征传感器受体表压力的示意图；
[0026]图6是根据本专利技术另一个实施例光纤生命体征传感器的局部示意图。
[0027]图7是根据本专利技术一个实施例光纤生命体征传感器的应用于睡眠监测场景示意图；
[0028]图8是根据本专利技术一个实施例光纤生命体征传感器用于睡眠监测的整个过程数据变化曲线图；
[0029]图9是根据本专利技术一个实施例光纤生命体征传感器用于睡眠监测的呼吸和心跳波形图；
[0030]图10是根据本专利技术一个实施例光纤生命体征传感器用于睡眠监测的憋气段的波
形图；
[0031]图11是根据本专利技术一个实施例光纤生命体征传感器用于睡眠监测的心冲击波形图；
[0032]图12是根据本专利技术一个实施例光纤生命体征传感器应用于床垫的示意图；
[0033]图13是根据本专利技术另一个实施例光纤生命体征传感器的原理示意图。
具体实施方式
[0034]为了使本专利技术实施例所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0035]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接即可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。
[0036]需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤生命体征传感器，其特征在于：包括LED光源、光电探测器、多模玻璃光纤、增敏结构片；其中，所述多模玻璃光纤设置于所述增敏结构片上，多模玻璃光纤的一端与所述LED光源耦合，而另一端与所述光电探测器耦合；所述增敏结构片的表面设置有多个宏弯凸起条和多个微弯凸起条，其中，相邻的两个微弯凸起条无交叉，而相邻的两个宏弯凸起条无交叉，从而在增敏结构片的表面形成非网格结构。2.如权利要求1所述的光纤生命体征传感器，其特征在于：所述LED光源的中心波长为850nm或1310nm或1550nm。3.如权利要求1所述的光纤生命体征传感器，其特征在于：所述的多模玻璃光纤的两端分别设置有光纤连接器，所述光纤连接器类型为SC或FC或LC。4.如权利要求1所述的光纤生命体征传感器，其特征在于：所述增敏结构片的表面的两端为光纤转弯区域、中间为光纤平铺区域，所述多模玻璃光纤与微弯凸起条在光纤平铺区域的空间交叉角度为90度。5.如权利要求1
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4任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤新才，
申请(专利权)人：汤新才，
类型：发明
国别省市：