[发明专利]一种收发二合一的光纤测试帽及近红外脑活动探测装置

说明书

本发明公开了一种收发二合一的光纤测试帽及近红外脑活动探测装置，测试帽上设有Y型收发二合一光纤束，入射光纤束的入射端口与光源相连，合并端经光纤探头朝向被测者，接收光纤束的出射端口与探测器相连；光源发出的光束经过入射光纤束后照射被测者大脑皮层，被反射后经过接收光纤束传输到探测器。本发明通过将Y型收发二合一光纤束安装在测试帽上，使得探测装置在发射激光信号的同时可以接收反射回来的信号，大大减轻了测试帽的重量，另外通过设置凹透镜和/或磨砂层以及自聚焦准直透镜使得激光光斑分散更加均匀，进一步提高用户体验，提高检测的精确度。

技术领域

本发明属于近红外脑功能检测设备技术领域，尤其涉及一种收发二合一的光纤测试帽及近红外脑活动探测装置。

背景技术

近年来，随着近红外光谱成像技术的发展，近红外光谱成像系统的研究取得了较大的进展，其中以连续波型的近红外光谱成像系统更为突出。近红外脑成像技术是一种无创性的脑皮层功能活动检测手段。光纤式脑功能成像仪原理是通过光纤入射一路(或多路)激光于人体头部，再通过分布在发射光纤周围的多路接收光纤采集回经由大脑皮层漫射而回的光线，利用大脑组织对特定波长近红外光的吸收程度不同，以获得大脑内部的信息，实现对脑功能的测量，实现无创实时连续的检测。目前市场上的检测型光纤通常是发射和接收分离以及发射多合一和接收多合一，这种光纤具有易用和制作简单的特点，但是这种光纤在测试帽上会增加光纤数量导致测试帽过重，使被测者产生不适感。另外，激光具有能量高度集中的特质，实际使用中若不进行处理，会出现发射光纤周围的接收光纤中一路采集到的信号较强，而其他的信号都较弱的情况，而且能量高度集中的激光，如果误照射到人眼，可能会造成一定伤害。

因此急需对光纤及其测试帽进行改进，减轻测试帽的重量，并使光纤出射的激光能量分散均匀，亮度柔和，使得脑部成像测试更加舒适、数据更加准确可靠。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种收发二合一的光纤测试帽及近红外脑活动探测装置，通过将入射光纤束和接收光纤束以Y型方式合一安装在测试帽上，使得探测装置在发射激光信号的同时可以接收反射回来的信号，大大减轻了测试帽的重量，另外通过设置凹透镜和/或磨砂层以及自聚焦准直透镜使得激光光斑分散更加均匀，进一步提高用户体验，提高检测的精确度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种收发二合一的光纤测试帽，所述测试帽上设有Y型收发二合一光纤束，所述Y型收发二合一光纤束包括两路光纤束，一路光纤束为入射光纤束，另一路光纤束为接收光纤束，两路光纤束按照Y形合并形成光信号的照射与集光的合并端；所述入射光纤束的入射端口与所述光源相连，所述合并端经光纤探头朝向被测者，所述接收光纤束的出射端口与探测器相连；所述光源发出的光束经过入射光纤束后照射被测者大脑皮层，被反射后经过接收光纤束传输到探测器。

进一步地，所述入射光纤束为单根或多根芯径的光纤组成，所述接收光纤束为多根石英光纤组成，所述合并端处入射光纤束位于中心，接收光纤束以入射光纤束为圆心均匀排布。将两路光纤束并行放置，光斑贴合紧密，在近红外设备检测需求的场合下可近似视为一点，即实现了光纤的合束功能，也降低了实现所需的工艺要求和成本，将光纤探头安装在测试帽上时，可大大减轻测试帽的重量，增加使用者的佩戴舒适度，提升用户体验。

进一步地，所述合并端从中心向外依次包括入射光纤束、隔离保护套层、接收光纤束、外保护套层。

进一步地，所述光纤从中心向外依次包括纤芯、包覆层和保护套层。

采用上述任一所述测试帽的近红外脑活动光纤探测装置，所述光源为用于发射激光束的激光器；所述探测器为APD探测器；所述APD探测器与信号采集/控制模块相连。所述光源发出的光束经过入射光纤束后照射被测者大脑皮层，被反射后经过接收光纤束传输到探测器，由探测器将光信号转换为电检测信号，最终通过信号采集及控制模块完成整个数据处理过程。