System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种提高光纤干涉型脉搏波探测系统灵敏度的方法技术方案_技高网
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一种提高光纤干涉型脉搏波探测系统灵敏度的方法技术方案

技术编号:41266338 阅读:19 留言:0更新日期:2024-05-11 09:22
本发明专利技术提出了一种提高光纤干涉型脉搏波探测系统灵敏度的方法。所述方法通过脉搏波测量系统实现,脉搏波测量系统由光纤干涉系统和充气膜结构组成,将脉搏波部分平于充气膜结构的光纤处,光源发出的光分别输入耦合器中,经光衰减器衰减,再分束后分别沿信号臂和参考臂传输,通过信号臂和参考臂末端的旋转镜反射后沿原路径返回;由于在信号臂上施加了脉搏振动,信号臂与参考臂具有相位差,经耦合器形成稳定干涉;光电探测器采集到耦合器的干涉信号,经光电探测器内的数据采集卡将模拟信号转换为数字信号,再将数字信号输入计算机进行解调处理。本发明专利技术能有效提升光纤干涉型脉搏波探测系统的灵敏度,具有实时性,无需供电,能有效抵抗电磁干扰。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光纤传感及生理信号检测,具体涉及一种提高光纤干涉型脉搏波探测系统灵敏度的方法


技术介绍

1、随着现代社会的高速发展和居民生活方式的改变,心血管疾病已成为威胁我国乃至世界人民生命和健康的重大公共卫生问题。对该类疾病进行及时的诊断,是预防和治疗相关并发症的关键环节,能够有效提高患者的生活质量。脉搏波是以心脏搏动为动力源,通过血管的传导而产生的容积变化和振动现象,反映着心血管的功能和血液的代谢情况。因此,脉搏波的测量与分析能有效诊断心血管疾病。

2、现代医学用于无创脉搏波测量的设备大多为电传感器。与电传感器相比,光纤传感器具有无源、耐腐蚀、生物相容性好、分辨率高、抗干扰能力强和可小型化等优势,在生理信号检测领域有着独特的优势。可以大致分为三类:强度型、波长型和相位型。强度型是利用光纤在脉搏的挤压下发生弯曲,导致输出光强的变化,或者光纤的光经过手指,其反射和透射的光强会发生变化。波长型比较典型的是光纤光栅和光纤法布里-珀罗干涉仪。光纤光栅法是将宽谱光源射入光纤光栅,并对一些特定波长的光发生反射,而脉搏波的振动会引起反射波长变化。光纤法布里-珀罗干涉仪法是构造一个法布里-珀罗腔,脉搏波变化引起腔长变化,进而改变输出光信号的光强、波长和相位等信息。相位型是搭建光纤干涉仪,当脉搏振动传递到光纤上时,光纤传输的光的部分特性就会改变,从而引起干涉信号相位的变化,解调就能还原出脉搏信号。

3、已有研究人员将光纤干涉仪用于脉搏波测量。但由于光纤本身较细以及分布式传感的特性,现有方案存在难以将传感光纤定位到脉搏位置、脉搏位置较弱难以探测到以及身体抖动、环境扰动造成测量不准确的问题,这些问题严重影响了脉搏测量的灵敏度。


技术实现思路

1、本专利技术提出一种提高光纤干涉型脉搏波探测系统灵敏度的方法。具体实现方式将传统的光纤干涉仪与充气膜结构结合,用于克服脉搏波振动太弱难以被探测、单根光纤难以准确定位到脉搏位置以及身体抖动以及环境扰动造成测量不准确的问题,提高测量灵敏度。

2、本专利技术提出的一种提高光纤干涉型脉搏波探测系统灵敏度的方法,所述方法通过脉搏波测量系统实现,脉搏波测量系统由光纤干涉系统和充气膜结构组成,光纤干涉系统包括光源、耦合器和光电探测器,耦合器一侧通过信号臂和参考臂进行传播,光电探测器连接数据采集卡和计算机;充气膜结构包括腔体、橡胶膜和气囊,腔体为空心立方体结构,其上方通过橡胶膜密封,一侧通过软管连接气囊;光纤干涉系统的参考臂中段的光纤粘贴于橡胶膜上;具体步骤如下:

3、将手腕动脉部位平放于充气膜结构的光纤处,光源发出的光分别输入耦合器中,经光衰减器衰减,再分束后分别沿信号臂和参考臂传输,通过信号臂和参考臂末端的旋转镜反射后沿原路径返回;由于在信号臂上施加了脉搏振动,信号臂与参考臂具有相位差,经耦合器形成稳定干涉;光电探测器采集到耦合器的干涉信号,经数据采集卡将模拟信号转换为数字信号,再将数字信号输入计算机进行解调处理。

4、本专利技术中,所述光纤干涉系统适用于各种光纤干涉系统,具体为光纤迈克尔逊干涉系统、光纤马赫-曾德尔干涉系统、光纤萨格纳克系统或各个干涉结构的组合系统。

5、本专利技术的有益效果在于:能够克服脉搏波振动太弱难以被探测、单根光纤难以准确定位到脉搏位置以及身体抖动以及环境扰动造成测量不准确的问题,提高测量灵敏度。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种提高光纤干涉型脉搏波探测系统灵敏度的方法,其特征在于:所述方法通过脉搏波测量系统实现,脉搏波测量系统由光纤干涉系统和充气膜结构组成,光纤干涉系统包括光源、耦合器和光电探测器,耦合器一侧通过信号臂和参考臂进行传播,光电探测器连接计算机;充气膜结构包括腔体、橡胶膜和气囊,腔体为空心立方体结构,其上方通过橡胶膜密封,一侧通过软管连接气囊;光纤干涉系统的参考臂中段的光纤粘贴于橡胶膜上;具体步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种提高光纤干涉型脉搏波探测系统灵敏度的方法,其特征在于:所述光纤干涉系统采用各种光纤干涉系统,具体为光纤迈克尔逊干涉系统、光纤马赫-曾德尔干涉系统、光纤萨格纳克系统或各个干涉结构的组合系统。

【技术特征摘要】

1.一种提高光纤干涉型脉搏波探测系统灵敏度的方法,其特征在于:所述方法通过脉搏波测量系统实现,脉搏波测量系统由光纤干涉系统和充气膜结构组成,光纤干涉系统包括光源、耦合器和光电探测器,耦合器一侧通过信号臂和参考臂进行传播,光电探测器连接计算机;充气膜结构包括腔体、橡胶膜和气囊,腔体为空心立方体结构,其上方通过橡胶膜密...

【专利技术属性】
技术研发人员:李夏吴红艳贾波
申请(专利权)人:复旦大学
类型:发明
国别省市:

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