基于模式干涉儀的光纖光柵脈搏波檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、脈搏信號是心臟的搏動沿動脈血管和血流向外周傳播而形成的信號，它包含了豐富的表征人體健康狀況的信息，能夠反映出人體心血管系統(tǒng)多種生理疾病的血流特征?？纱┐魇浇】当O(jiān)護(hù)設(shè)備是指利用穿戴式生物傳感器采集人體運動及生理參數(shù)的一種便攜設(shè)備，可在低生理、心理負(fù)荷的情況下，完成對人體運動及健康狀況的監(jiān)測。研究具有脈搏檢測功能的可穿戴式健康監(jiān)護(hù)設(shè)備對心血管疾病的及時發(fā)現(xiàn)和治療具有很高的應(yīng)用價值。
　　本文針對基于模式干涉儀的光纖光柵脈搏波檢測系統(tǒng)進(jìn)

2、行了研究。在分析了光纖光柵傳感原理，以及對比了光纖光柵各解調(diào)方法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于在線馬赫-曾德爾干涉儀(In-line MZI)的光纖光柵脈搏波檢測系統(tǒng)設(shè)計方案，并設(shè)計了其系統(tǒng);制作了光子晶體光纖(PCF)塌陷熔接工藝的In-line MZI，設(shè)計了檢測系統(tǒng)的光路部分，包括SLED寬帶光源、環(huán)形器、耦合器、In-line MZI和光電探測器等;采用STM32F103RCT6微控制器設(shè)計了檢測系統(tǒng)的電路部分，包括光電轉(zhuǎn)換電路、信號

3、調(diào)理電路、STM32處理器（ARM）電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、TF卡存儲電路和WiFi傳輸電路等;采用C語言編寫了ARM的軟件，包括主程序、A/D采集程序、TF存儲程序和WiFi通信程序等;在LabView環(huán)境下采用G語言編寫了上位機程序，實現(xiàn)了脈搏信號的解調(diào)、采集、存儲及傳輸?shù)裙δ?。搭建了基于模式干涉儀的光纖光柵脈搏波檢測系統(tǒng)實驗平臺，并進(jìn)行了實驗及測試。結(jié)果表明，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)FBG人體脈搏信號的檢測，2nm范圍內(nèi)的光纖光柵波長線性解調(diào)