[发明专利]一种级联式光纤呼吸传感系统及其测试方法

权利要求书

1.一种级联式光纤呼吸传感系统，其特征在于，包括稳压电源(1)、宽带光源及其驱动电路(2)、光纤耦合器(3)、级联型光纤传感器(4)、光谱解调仪(6)、数据采集卡(7)、微处理器(8)和显示输出单元(9)；

所述级联型光纤传感器(4)是一种单模-少模-多芯-少模-单模级联型光纤传感器，所述级联型光纤传感器(4)的外侧帖服有一层带状弹性织物，所述级联型光纤传感器(4)两端的单模光纤与所述带状弹性织物固定，所述带状弹性织物的拉伸回复率≥90％；

所述级联型光纤传感器(4)的一端与所述光纤耦合器(3)之间连接有第一传输光纤(51)，所述级联型光纤传感器(4)的另一端与所述光谱解调仪(6)之间连接有第二传输光纤(52)；由所述稳压电源(1)驱动的宽带光源及其驱动电路(2)输出谱线宽度为1525-1625nm的宽带光源，该宽带光源的光经所述光纤耦合器(3)耦合后依次经过第一传输光纤(51)、所述级联型光纤传感器(4)和第二传输光纤(52)后由所述光谱解调仪(6)所接收，所述光谱解调仪(6)接收到的波长漂移信号被数据采集卡(7)采集并传输到所述微处理器(8)；通过所述微处理器(8)对采集到的一系列的波长漂移信号进行放大、滤波、分离，并送至所述显示输出单元(9)，从而将呼吸信号输出。

2.根据权利要求1所述级联式光纤呼吸传感系统，其特征在于，所述单模-少模-多芯-少模-单模级联型光纤传感器，包括夹熔在第一少模光纤(11)和第二少模光纤(13)之间的多芯光纤(12)，所述第一少模光纤(11)的另一端熔接有输入单模光纤(10)，所述第二少模光纤(13)的另一端熔接有输出单模光纤(14)，其中的多芯光纤为四芯光纤。

3.根据权利要求2所述级联式光纤呼吸传感系统，其特征在于，所述第一少模光纤(11)、第二少模光纤(13)和多芯光纤(12)的外径相同。

4.一种利用如权利要求1至3中任一所述的级联式光纤呼吸传感系统的测试方法，其特征在于，步骤如下：

首先，通过带状弹性织物将所述级联型光纤传感器(4)佩戴于被测者胸隔膜所在区域，且所述带状弹性织物与被测者接触；

被测者呼吸过程中所述带状弹性织物发生张拉和收缩，所述级联型光纤传感器(4)产生轴向形变，所述光谱解调仪(6)接收到的干涉谱的中心波长发生漂移，所述数据采集卡(7)将采集到的波长漂移量传输到所述微处理器(8)；所述微处理器(8)对接收到的一系列的波长漂移量进行放大、滤波和分离得到呼吸波形，然后对该呼吸波形进行波峰检测得到呼吸频率。