[發明專利]一種基于光纖拍頻技術的生物溫度檢測系統及方法

在審

• 申請號: 202110758188.6
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113483912A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 郭瑜;沈言霞;童星星;張曉娟;孫秀蘭;陸波;丁文杰
• 申請（專利權）人: 江南大學;中科怡海高新技術發展江蘇股份公司
• 主分類號: G01K11/3206
• 分類號: G01K11/3206
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 夏蘇娟

1.一種基于光纖拍頻技術的生物溫度檢測系統，其特征在于，包括：激光器、波分復用器、光纖激光諧振腔、光電探測器、射頻頻譜分析儀、計算機，所述光纖激光諧振腔包括光纖放大器以及中心波長相匹配的第一光纖光柵和第二光纖光柵，所述第一光纖光柵和第二光纖光柵通過光纖放大器連接，所述第二光纖光柵置于盛裝生物體的容器中；

所述激光器用于產生激光，激光由所述波分復用器進入光纖激光諧振腔，并在所述光纖激光諧振腔中發生諧振并產生多縱模，裝有生物的容器中產生溫度變化時，生物溫度信號作用于所述第二光纖光柵并調制所述光纖激光諧振腔中的光信號，調制后的光信號反射回所述波分復用器并進入光電探測器，在所述光電探測器上產生多個調制有生物溫度的拍頻信號，多個拍頻信號到達所述射頻頻譜分析儀，所述計算機用于采集所述射頻頻譜分析儀中的拍頻信號并進行拍頻解調得到生物溫度信號。

2.如權利要求1所述的基于光纖拍頻技術的生物溫度檢測系統，其特征在于，所述計算機通過Python程序自動采集所述射頻頻譜分析儀中的拍頻信號。

3.如權利要求1所述的基于光纖拍頻技術的生物溫度檢測系統，其特征在于，所述計算機采用尋矩形框中心點位置法進行拍頻解調得到生物溫度信號。

4.如權利要求3所述的基于光纖拍頻技術的生物溫度檢測系統，其特征在于，所述計算機還用于對矩形框采集的中心點進行數據平滑處理。

5.如權利要求1所述的基于光纖拍頻技術的生物溫度檢測系統，其特征在于，所述光纖放大器為摻鉺光纖。

6.一種基于光纖拍頻技術的生物溫度檢測方法，基于如權利要求1-5任一所述的基于光纖拍頻技術的生物溫度檢測系統，其特征在于，包括以下步驟：

A、所述激光器產生激光；

B、所述波分復用器將激光導入光纖激光諧振腔，在所述光纖激光諧振腔中發生諧振并產生多縱模；

C、裝有生物的容器中產生溫度變化時，生物溫度信號作用于所述第二光纖光柵并調制所述光纖激光諧振腔中的光信號；

D、調制后的光信號反射回所述波分復用器并進入光電探測器，在所述光電探測器上產生多個調制有生物溫度的拍頻信號；

E、多個拍頻信號傳輸至所述射頻頻譜分析儀；

F、計算機采集所述射頻頻譜分析儀中的拍頻信號并進行拍頻解調得到生物溫度信號。

7.如權利要求6所述的基于光纖拍頻技術的生物溫度檢測方法，其特征在于，步驟A之前還包括步驟：S、對系統進行校準。

8.如權利要求7所述的基于光纖拍頻技術的生物溫度檢測方法，其特征在于，步驟S具體包括：

S1、選擇所需要頻率的拍頻信號；

S2、對系統的靈敏度和穩定性進行校準。

9.如權利要求8所述的基于光纖拍頻技術的生物溫度檢測方法，其特征在于，步驟S2具體包括：對校準時的拍頻信號進行平滑預處理，并進行數據擬合得到穩定時的靈敏度，并對系統的穩定性進行校準。

10.如權利要求6所述的基于光纖拍頻技術的生物溫度檢測方法，其特征在于，步驟F具體包括：

F1、計算機通過Python程序自動采集所述射頻頻譜分析儀中的拍頻信號；

F2、計算機采用尋矩形框中心點位置法進行拍頻解調，并對矩形框采集的中心點進行數據平滑處理得到生物溫度信號。