[发明专利]一种光纤型可穿戴人体动作传感器

权利要求书

1.一种光纤型可穿戴人体动作传感器，其特征在于，包括微米光纤探针、光纤传感保护单元和柔性封装单元；

所述微米光纤探针用于根据由于人体运动而使其中的锥形过渡区和微米光纤区发生弯曲形变所引起的反射光信号的变化来感测人体的动作；所述微米光纤探针为反射型微米光纤探针，为单锥型结构；

所述光纤传感保护单元覆盖在所述微米光纤探针的表面，用于使所述微米光纤探针处于一种低折射率环境中，提高端面的反射率，防止微米光纤探针中的导模功率泄漏，降低弯曲损耗，实现大范围弯曲形变测量；

所述柔性封装单元用于通过对所述微米光纤探针和所述光纤传感保护单元进行封装使得所述可穿戴人体动作传感器能够直接穿戴在人体上。

2.根据权利要求1所述的可穿戴人体动作传感器，其特征在于，所述光纤传感保护单元为特氟龙保护薄膜。

3.根据权利要求1所述的可穿戴人体动作传感器，其特征在于，所述柔性封装单元为柔性封装贴片。

4.一种光纤型可穿戴人体动作传感器的多点检测装置，其特征在于，包括信号收发与处理模块和多个可穿戴人体动作传感器；

所述信号收发与处理模块通过单模光纤分别与每个可穿戴人体动作传感器相连；

所述信号收发与处理模块用于发送调制后的探测光，并接收各个可穿戴人体动作传感器输出的反射光信号并转换为电信号，然后根据每个可穿戴人体动作传感器对应的电信号幅度大小来判断人体的动作；

所述可穿戴人体动作传感器采用权利要求1所述的可穿戴人体动作传感器。

5.根据权利要求4所述的可穿戴人体动作传感器的多点检测装置，其特征在于，所述信号收发与处理模块包括光发送单元、函数信号发送单元、声光调制单元、掺铒光纤放大单元、三端口单元、1×N耦合单元、光电探测单元和数据采集处理单元；其中，N为大于或等于2的整数；

所述光发送单元的输出端与所述声光调制单元的光信号输入端相连，所述函数信号发送单元的输出端与所述声光调制单元的电信号输入端相连，所述声光调制单元的光信号输出端与所述掺铒光纤放大单元的输入端相连，所述掺铒光纤放大单元的输出端与所述三端口单元的第一端口相连，所述三端口单元的第二端口与所述1×N耦合单元的输入端相连，所述1×N耦合单元的输出端通过单模光纤分别与每个可穿戴人体动作传感器相连，所述光电探测单元的输入端与所述三端口单元的第三端口相连，所述光电探测单元的输出端与所述数据采集处理单元相连；

所述光发送单元用于提供窄线宽光源，将窄线宽光源的连续光信号输出到声光调制单元中；

所述函数信号发送单元用于产生控制信号，并控制声光调制单元输出的探测光波形；

所述声光调制单元用于基于函数信号发送单元产生的控制信号对接收到的连续光信号进行调制，输出探测光信号；

所述掺铒光纤放大单元用于对探测光信号进行放大；

所述三端口单元用于单向传输光，避免光路之间产生干扰；

所述1×N耦合单元用于对光信号进行分光和合光操作；

所述光电探测单元用于将反射回来的探测光信号转化为电信号；

所述数据采集处理单元用于接收所述光电探测单元输出的电信号，并根据每个可穿戴人体动作传感器对应的电信号幅度大小来判断人体的动作。

6.根据权利要求5所述的可穿戴人体动作传感器的多点检测装置，其特征在于，所述函数信号发送单元输出的控制信号为脉冲序列信号，经由声光调制器将窄线宽光源的连续光信号调制为脉冲光信号。

7.根据权利要求4所述的可穿戴人体动作传感器的多点检测装置，其特征在于，连接各个可穿戴人体动作传感器的单模光纤长度不同，相邻传感器之间的单模光纤长度差Δl满足Δl＞cτ/2n，其中c为光速，τ为脉冲持续时间，n为单模光纤纤芯折射率。