[发明专利]一种光纤生命体征传感器

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种光纤生命体征传感器。

背景技术

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。

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。

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。

上述背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，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，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光纤生命体征传感器，以解决上述背景技术问题中的至少一种问题。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

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。

在一些实施例中，所述LED光源的中心波长为850nm或1310nm或1550nm。

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。

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。

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。

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。