Fabrication and application of a grooved optical fiber respiratory sensor based on geometric parameter optimization by optical simulation

材料科学 光纤 呼吸监测 联轴节(管道) 制作 极限抗拉强度 纤维 发光 灵敏度(控制系统) 光纤传感器 复合材料 光电子学 光学 呼吸系统 电子工程 物理 工程类 医学 替代医学 病理 内科学
作者
Jun Xu,Ting Ting Li,Yitong Li,Cheng Zhang,Ling Cheng,Li Liu,Changyun Miao
出处
期刊:Optics and Laser Technology [Elsevier BV]
卷期号:167: 109747-109747 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.optlastec.2023.109747
摘要

In this paper, a grooved polymer optical fiber (POF) sensor embedded in polyurethane is to monitor human respiratory rate. First, the luminescence characteristics of POFs with different numbers, depths, and lengths of grooves, and the coupling effect of fiber groups (one each for luminescent and receiving POFs) are investigated using geometric optical simulations. The results show that the luminescence characteristics of the groove fibers are proportional to the depth and number of grooves, and the coupling effect is related to the arrangement of the fiber groups. Then, the geometrically optimized fluted fibers are embedded in polyurethane in different arrangement groups to prepare fiber optic sensing elements, and tensile tests are performed to compare the coupling effects to verify the accuracy of the simulation conclusions. The optimal arrangement of the sensor fiber with the tensile region is also analyzed and positioned to significantly improve the tensile sensitivity of the sensor. Finally, the sensor device is introduced in the form of a belt for human respiratory monitoring, which can track the respiratory signal in real time under different motion states. Evaluation experiments on three subjects show that the device has a strong correlation with the simultaneous monitoring results of commercial respiratory sensors, with an accuracy of 69.4% for respiratory rate monitoring in different states and 83.3% for respiratory rate monitoring in sitting and standing states.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
檀宇亭完成签到,获得积分10
刚刚
Lemonal完成签到,获得积分10
刚刚
程程发布了新的文献求助10
刚刚
快点毕业发布了新的文献求助10
1秒前
爆米花应助红岸采纳,获得10
1秒前
1秒前
fafafa发布了新的文献求助10
2秒前
YXF发布了新的文献求助10
2秒前
失眠夏山发布了新的文献求助10
3秒前
MOMO完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
jerry发布了新的文献求助10
5秒前
赵小天完成签到,获得积分10
6秒前
深情安青应助fafafa采纳,获得10
8秒前
852应助YXF采纳,获得10
8秒前
CAT发布了新的文献求助10
8秒前
avaig完成签到,获得积分10
9秒前
Flynn发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
充电宝应助无情慕卉采纳,获得10
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
cl发布了新的文献求助10
15秒前
小周小周发布了新的文献求助20
15秒前
15秒前
刁俊辉完成签到,获得积分20
18秒前
魑魅魍魉发布了新的文献求助10
18秒前
yeah发布了新的文献求助10
18秒前
orixero应助mumu采纳,获得10
18秒前
19秒前
20秒前
Lucas应助赵小天采纳,获得10
20秒前
烟花应助努力学习ing采纳,获得10
21秒前
Fairy完成签到,获得积分10
22秒前
24秒前
烟花应助3333采纳,获得10
25秒前
发nature完成签到 ,获得积分10
26秒前
王叮叮发布了新的文献求助10
26秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind (Sixth Edition) 1000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3959533
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3505776
关于积分的说明 11126048
捐赠科研通 3237690
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1789252
邀请新用户注册赠送积分活动 871623
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 802916