[發(fā)明專利]二維光波導壓力感測器陣列

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• 申請日: 2021-06-14
• 公開（公告）號: CN115867776A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設計）人: 亨利庫斯·佩特魯斯·安娜·范登布姆;安東尼烏斯·馬塞勒斯·約瑟夫·科寧
• 申請（專利權）人: 盧西森斯科技私人有限責任公司
• 主分類號: G01L1/24
• 分類號: G01L1/24
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所(普通合伙) 11276
• 代理人: 張瑛

1.一種二維光波導壓力感測器陣列，包括：

兩個或多個行光波導；

兩個或多個列光波導，其中所述行光波導和所述列光波導是可變形的，并且排列在平面陣列中，以定義交叉點中的感測器，其中每個交叉點包括與所述列波導中的一個在其交點處接觸的所述行波導中的一個；

其中每個交叉點進一步包括光耦合結構，其被配置為當壓力施加到所述交叉點時增強波導彎曲度；

其中所述光耦合結構包含與所述行光波導或所述列光波導中的至少一個接觸設置的機械光散射材料層；

其中所述光波導壓力感測器陣列被配置為通過向所述行光波導提供光和測量在每個交叉點耦合到其列光波導的光來感測壓力，或反之亦然，并且其中耦合到所述列光波導的所述光依賴于施加到作為感測器的所述交叉點的所述壓力。

2.根據(jù)權利要求1所述的二維光波導壓力感測器陣列，

其中所述光耦合結構包含與所述行光波導和所述列光波導接觸并在其兩側配置的兩層光散射材料，其中所述行光波導和所述列光波導垂直地配置在所述兩層光散射材料之間。

3.根據(jù)前述任何一項權利要求所述的二維光波導壓力感測器陣列，

其中所述兩層光散射材料的尺寸和形狀基本相同，并基本橫向排列。

4.根據(jù)前述任何一項權利要求所述的二維光波導壓力感測器陣列，

其中每個行光波導包括由波導包層包圍的波導芯，

其中每個列光波導包括由波導包層包圍的波導芯，

其中所述行光波導和所述列光波導的所述波導包層都被安排在一個或多個交叉感測器處進行透光性接觸。

5.根據(jù)前述任何一項權利要求所述的二維光波導壓力感測器陣列，

其中每個行光波導包括被波導包層包圍的波導芯，

其中每個列光波導包括被波導包層包圍的波導芯，

其中所述波導芯的橫截面直徑相對于所述波導包層的比率至少為50：1，優(yōu)選至少為75：1，更優(yōu)選至少為90：1，最優(yōu)選大約為100：1。

6.根據(jù)前述任何一項權利要求所述的二維光波導壓力感測器陣列，

其中所述光耦合結構包括可變形材料層。

7.根據(jù)權利要求6所述的二維光波導壓力感測器陣列，

其中所述可變形材料層包含光散射材料層。

8.根據(jù)權利要求6或7所述的二維光波導壓力感測器陣列，

其中所述可變形材料層包含硅橡膠。

9.根據(jù)前述任何一項權利要求所述的二維光波導壓力感測器陣列，

其中所述光耦合結構進一步包含剛性材料層。

10.根據(jù)權利要求9所述的二維光波導壓力感測器陣列，

其中所述剛性材料層包括聚氯乙烯。

11.根據(jù)權利要求9或10所述的二維光波導壓力感測器陣列，

其中所述光耦合結構包含與所述行光波導和所述列光波導接觸并在其兩側布置的兩層光散射材料層，以及與所述兩層光散射材料層接觸并在其兩側布置的兩層剛性材料層，垂直布置在所述行光波導和所述列光波導以及所述兩層光散射材料層與所述兩層剛性材料層之間。

12.根據(jù)前述任何一項權利要求所述的二維光波導壓力感測器陣列，

其中所述光耦合結構的形狀是根據(jù)圓形、橢圓形、矩形、方形和多邊形中的一組形狀來成形，其中所述光耦合結構具有各種或相應的尺寸。

13.根據(jù)前述任何一項權利要求所述的二維光波導壓力感測器陣列，

其中所述光耦合結構的橫截面直徑約為0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm，并且特別是，其中所述光耦合結構具有封閉結構，在所述封閉結構的中心布置有可變形材料。