The invention discloses a health monitoring sensor based on optical micro optical fiber, a preparation method and a measurement system. The sensor comprises a transparent flexible substrate, a micro optical fiber, a transparent film layer and a transparent flexible package layer. The micro optical fiber forms a single or multiple cascaded optical structure of a Ring-around optical resonator, a ring junction optical resonator or a Sagnac ring, and is located on the surface of the transparent film layer, the transparent film layer is placed on the surface of the transparent flexible substrate, and the transparent flexible package layer is encapsulated in the above structure External. Place the sensor at the place to be measured, one end of the micro optical fiber is connected to the light source, and the other end is connected to the portable wavelength demodulator or photodetector. The obtained signal is analyzed by computer or mobile phone software to get real-time measurement data and saved. The sensor of the invention has the advantages of high measurement sensitivity, good biosafety, insensitivity to temperature, anti electromagnetic interference, etc., and is suitable for the measurement of health and medical treatment of delicate and vulnerable human organs such as eyes and heads.
【技术实现步骤摘要】
基于光学微光纤的健康监测传感器及制备方法和测量系统
本专利技术涉及光电子
、柔性材料领域、健康监测领域,具体涉及光纤柔性传感器的研究、制备、封装与测量。更具体而言,涉及一种具有温度不敏感和生物安全的柔性透明健康监测微光纤传感器及其制备方法和测量系统。
技术介绍
微光纤由于其直径纤细、柔软易弯曲、强倏逝场、易功能化和电磁透明等优点,很适合制备成高灵敏度微型传感器件,如微光纤绕环光学谐振腔、微光纤环形结光学谐振腔或萨格纳克环等结构。同时,微光纤因其损耗小,价格低廉,易于大规模生产,因此广泛地应用在探测、医疗、通信等各个领域,发挥着不可或缺的作用。近年来,随着信息技术的发展,人们生活品质的提高,可穿戴的技术已经广泛地出现在人们的日常生活中,给人类健康的监测和疾病的预防提供了巨大的贡献,基于柔性材料的可穿戴设备在家庭健康与医疗监测方面也有越来越高的需求。其中眼部和头部等精密脆弱的人体器官,对传感系统提出了很高的要求。一方面,这些器官往往构造精细,生命活动复杂,待测参量如眼压、脉搏等也往往十分微弱,因此需要传感器有很小的体积和优良的灵敏度,以及较高时间空间分辨率;另一方面,出于生物安全的考虑,对所用传感器的安全性,如生物毒性和柔性,提出了较高的要求;最后,可穿戴消费市场对传感器及其测量系统的成本也非常的敏感。传统的电学传感器很容易受到生活中电磁环境的干扰,因此需要额外的电磁屏蔽,从而影响传感器的体积和信号可信度,另外,电学传感器带来的电磁辐射也很有可能会对人体带来影响。电化学传感器和柔性电子传感器,涉及到 ...
【技术保护点】
1.一种基于光学微光纤的健康监测传感器,包括透明柔性基底、微光纤、透明薄膜层和透明柔性封装层,其特征在于,所述微光纤形成单个或者多个级联的绕环光学谐振腔、环形结光学谐振腔或萨格纳克环的光学结构,光学结构位于透明薄膜层的表面,所述透明薄膜层放置在透明柔性基底的表面,所述透明柔性封装层封装在所述光学结构、透明薄膜层和透明柔性基底的外部形成封装结构。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于光学微光纤的健康监测传感器,包括透明柔性基底、微光纤、透明薄膜层和透明柔性封装层,其特征在于,所述微光纤形成单个或者多个级联的绕环光学谐振腔、环形结光学谐振腔或萨格纳克环的光学结构,光学结构位于透明薄膜层的表面,所述透明薄膜层放置在透明柔性基底的表面,所述透明柔性封装层封装在所述光学结构、透明薄膜层和透明柔性基底的外部形成封装结构。
2.根据权利要求1所述的一种基于光学微光纤的健康监测传感器,其特征在于,所述透明柔性基底和透明柔性封装层均采用聚二甲基硅氧烷。
3.根据权利要求1所述的一种基于光学微光纤的健康监测传感器,其特征在于,所述微光纤的腰部区域的直径为2-10微米,长度为0.5-3厘米;所述光学结构的环的直径为100-5000微米。
4.根据权利要求1所述的一种基于光学微光纤的健康监测传感器,其特征在于,所述透明薄膜层的材料为石墨烯或者ITO。
5.根据权利要求1所述的一种基于光学微光纤的健康监测传感器,其特征在于,所述透明柔性基底的厚度为100-600微米,所述透明柔性封装层的厚度为100-1000微米。
6.根据权利要求1所述的一种基于光学微光纤的健康监测传感器,其特征在于,所述光学结构位于透明薄膜层的中央位置。
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【专利技术属性】
技术研发人员:徐飞,陈烨,熊毅丰,李金洪,陆延青,胡伟,
申请(专利权)人:南京大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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