【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及偏振调控装置和方法，具体涉及一种基于液晶偏振调控的微型血糖测量装置及血糖测量方法。
技术介绍
1、目前血糖监测主要通过有创伤的方式进行，需要频繁采血，容易给患者带来身体痛苦和心理负担，同时长期购买试纸也会给患者造成经济负担，无法满足患者尤其是糖尿病患者长期的血糖监测需求。因此，无创伤血糖测量技术凭借其无接触、无伤害、便捷与安全等优点已成为学术界与工业界的研究热点。
2、利用光学方法实现无创血糖测量近年来展现出巨大的发展潜力，该方法通常使用一束光聚集在人体的某个待测部位上，光在人体组织中经过反射与多次散射，携带人体组织中的血糖信息，再通过光学测量装置获取这些光学信息，进而计算出血糖浓度，最终实现对人体血糖的无创测量。
3、常见的无创血糖测量光学方法包括偏振旋光法、拉曼光谱法、红外光谱法以及光声光谱法等。其中，旋光法利用了葡萄糖本身具有的光学旋光特性，即经过葡萄糖溶液后偏振光的偏振方向与原偏振方向成一定角度，该角度大小与葡萄糖浓度相关，因此可以通过测量偏振光的偏转角从而计算葡萄糖的浓度。
4、由于人体血液和组织成分较为复杂，仅通过单一旋光角难以达到临床血糖测量的高精度要求，需要通过引入多个分立式偏振片、波片、光电调制器等元件构成的偏振态控制器，从而构建能够完备描述人体复杂混沌组织光学特性的穆勒矩阵，有效提高测量精度。
5、现有旋光法血糖测量装置通常采用转轮式结构或微纳线栅结构调控偏振态，但是，转轮式旋光法血糖测量装置由于采用复杂的机械转轮结构，存在体积庞大、控制精度较低、
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有旋光法血糖测量装置结构复杂、体积大、精度较低及实时性较差，或者成本和工艺要求较高的技术问题，而提供一种基于液晶偏振调控的微型血糖测量装置及血糖测量方法。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种基于液晶偏振调控的微型血糖测量装置，其特殊之处在于：包括光源模块、电控液晶起偏模块、第一耦合透镜、电控液晶检偏模块、探测器模块和电控模块；
4、所述光源模块用于产生检测光束；
5、所述电控液晶起偏模块设置在检测光束的光路上，用于将检测光束进行偏振态调控后形成设定偏振态的偏振光聚焦到人体待测部位；
6、所述第一耦合透镜、电控液晶检偏模块和探测器模块沿光束传输方向依次设置在人体待测部位偏振光的出射光路上；
7、所述第一耦合透镜用于汇聚人体待测部位出射的偏振光，电控液晶检偏模块用于调控人体待测部位出射偏振光的偏振态，从而检测其偏振信息，探测器模块用于探测偏振信息；
8、所述电控模块与电控液晶起偏模块、电控液晶检偏模块、探测器模块分别电连接，用于向探测器模块发送触发信号，并同步调控电控液晶起偏模块和/或电控液晶检偏模块的相位，使电控液晶起偏模块和/或电控液晶检偏模块处于设定的偏振态；
9、所述电控液晶起偏模块的调控周期为电控液晶检偏模块的1/n，其中，n为设定偏振态的数量，n≥4。
10、进一步地，所述电控液晶起偏模块包括沿光路依次设置的第一线偏振片、第一电控液晶相位器和第二电控液晶相位器；
11、所述第一线偏振片、第一电控液晶相位器和第二电控液晶相位器构成堆叠级联式结构；
12、所述第一电控液晶相位器和第二电控液晶相位器的调控周期相同，并且分别与电控模块电连接。
13、进一步地，所述电控液晶检偏模块包括沿光路依次设置的第二线偏振片、第三电控液晶相位器和第四电控液晶相位器；
14、所述第二线偏振片、第三电控液晶相位器和第四电控液晶相位器构成堆叠级联式结构；
15、所述第三电控液晶相位器和第四电控液晶相位器的调控周期相同，并且分别与电控模块电连接。
16、进一步地，所述电控液晶起偏模块还包括第一温度控制组件；
17、所述第一电控液晶相位器和第二电控液晶相位器设置在第一温度控制组件上，第一温度控制组件用于测量并调节第一电控液晶相位器和第二电控液晶相位器的温度；
18、所述电控液晶检偏模块还包括第二温度控制组件；
19、所述第三电控液晶相位器和第四电控液晶相位器设置在第二温度控制组件上，第二温度控制组件用于测量并调节第三电控液晶相位器和第四电控液晶相位器的温度。
20、进一步地，所述光源模块包括光源和设置在光源出射方向的第二耦合透镜，所述光源产生的光束经过第二耦合透镜形成准直平行的检测光束。
21、进一步地，所述第一电控液晶相位器和第二电控液晶相位器均采用液晶相位延迟器，第三电控液晶相位器和第四电控液晶相位器均采用液晶相位延迟器阵列，探测器模块采用面阵探测器；
22、或者，第一电控液晶相位器、第二电控液晶相位器、第三电控液晶相位器和第四电控液晶相位器均采用液晶相位延迟器，探测器模块采用单点探测器。
23、进一步地，所述设定的偏振态分别为0°线偏振态、45°线偏振态、90°线偏振态和圆偏振态；第一电控液晶相位器、第二电控液晶相位器、第三电控液晶相位器和第四电控液晶相位器均采用液晶相位延迟器时：
24、所述第一线偏振片的偏振方向为45°，第一电控液晶相位器主轴方向与第一线偏振片偏振方向的夹角为90°，第二电控液晶相位器主轴方向与第一线偏振片偏振方向的夹角为45°；
25、所述第一电控液晶相位器和第二电控液晶相位器的相位分别为π/2和3π/2时，电控液晶起偏模块处于0°线偏振态；
26、所述第一电控液晶相位器和第二电控液晶相位器的相位分别为0和0时，电控液晶起偏模块处于45°线偏振态；
27、所述第一电控液晶相位器和第二电控液晶相位器的相位分别为π/2和π/2时，电控液晶起偏模块处于90°线偏振态；
28、所述第一电控液晶相位器和第二电控液晶相位器的相位分别为π/2和π时，电控液晶起偏模块处于圆偏振态；
29、所述第二线偏振片的偏振方向为45°，第三电控液晶相位器主轴方向与第二线偏振片偏振方向的夹角为90°，第四电控液晶相位器主轴方向与第二线偏振片偏振方向的夹角为45°；
30、所述第三电控液晶相位器和第四电控液晶相位器的相位分别为π/2和3π/2时，电控液晶检偏模块处于0°线偏振态；
31、所述第三电控液晶相位器和第四电控液晶相位器的相位分别为0和0时，电控液晶检偏模块处于45°线偏振态；
32、所述第三电控液晶相位器和第四电控液晶相位器的相位分别为π/2和π/2时，电控液晶检偏模块处于90°线偏振态；
33、所述第三电控液晶相位器和第四电控液晶相位器的相位分别为π/2和π时，电控液晶检偏模块处于圆偏振态。
34、本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于液晶偏振调控的微型血糖测量装置，其特征在于：包括光源模块（1）、电控液晶起偏模块（2）、第一耦合透镜（4）、电控液晶检偏模块（5）、探测器模块（6）和电控模块（7）；
2.根据权利要求1所述的一种基于液晶偏振调控的微型血糖测量装置，其特征在于：所述电控液晶起偏模块（2）包括沿光路依次设置的第一线偏振片（21）、第一电控液晶相位器（22）和第二电控液晶相位器（23）；
3.根据权利要求2所述的一种基于液晶偏振调控的微型血糖测量装置，其特征在于：所述电控液晶检偏模块（5）包括沿光路依次设置的第二线偏振片（51）、第三电控液晶相位器（52）和第四电控液晶相位器（53）；
4.根据权利要求3所述的一种基于液晶偏振调控的微型血糖测量装置，其特征在于：所述电控液晶起偏模块（2）还包括第一温度控制组件（24）；
5.根据权利要求4所述的一种基于液晶偏振调控的微型血糖测量装置，其特征在于：所述光源模块（1）包括光源（11）和设置在光源（11）出射方向的第二耦合透镜（12），所述光源（11）产生的光束经过第二耦合透镜（12）形成准直平行的
6.根据权利要求5所述的一种基于液晶偏振调控的微型血糖测量装置，其特征在于：所述第一电控液晶相位器（22）和第二电控液晶相位器（23）均采用液晶相位延迟器；
7.根据权利要求5所述的一种基于液晶偏振调控的微型血糖测量装置，其特征在于：所述第一电控液晶相位器（22）、第二电控液晶相位器（23）、第三电控液晶相位器（52）和第四电控液晶相位器（53）均采用液晶相位延迟器；
8.根据权利要求7所述的一种基于液晶偏振调控的微型血糖测量装置，其特征在于：所述设定的偏振态分别为0°线偏振态、45°线偏振态、90°线偏振态和圆偏振态；
9.一种基于液晶偏振调控的血糖测量方法，采用权利要求1-8任一所述的一种基于液晶偏振调控的微型血糖测量装置，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于液晶偏振调控的微型血糖测量装置，其特征在于：包括光源模块（1）、电控液晶起偏模块（2）、第一耦合透镜（4）、电控液晶检偏模块（5）、探测器模块（6）和电控模块（7）；
2.根据权利要求1所述的一种基于液晶偏振调控的微型血糖测量装置，其特征在于：所述电控液晶起偏模块（2）包括沿光路依次设置的第一线偏振片（21）、第一电控液晶相位器（22）和第二电控液晶相位器（23）；
3.根据权利要求2所述的一种基于液晶偏振调控的微型血糖测量装置，其特征在于：所述电控液晶检偏模块（5）包括沿光路依次设置的第二线偏振片（51）、第三电控液晶相位器（52）和第四电控液晶相位器（53）；
4.根据权利要求3所述的一种基于液晶偏振调控的微型血糖测量装置，其特征在于：所述电控液晶起偏模块（2）还包括第一温度控制组件（24）；
5.根据权利要求4所述的一种基于液晶偏振调控的微型血糖测量装置，其特征在于：所述光源模块（...
【专利技术属性】
技术研发人员：鱼卫星，陈宇玮，李晨曦，周晓军，武登山，孟庆扬，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：
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