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智慧医疗,是我国在医疗改革大背景下提出的现代医学发展战略。随着智慧医疗技术的飞速发展,我们正逐渐步入“精准医疗”的新时代,而实现精准医疗的关键在于研制出性能优越的医学诊疗设备,直观展现出被测者的生理参数,深刻全面的剖析病情。其中,力学传感器是应用最广泛的一类医用传感器,通过监测生理活动参数反映人体健康状况,例如心跳、呼吸、肢体运动、肠道蠕动等。这些生物信号强度微弱,频率低,对传感器的灵敏度及探测信噪比提出了很高的要求;同时,疾病的确诊往往需要结合人体多位置测量结果进行全方位评估,因此,发展网络化、便携化的力学传感装置成为现代医学检测的研究重点。与传统压电类传感器相比,光纤传感器具有测量精度高、生物相容性好、抗电磁干扰、耐腐蚀、尺寸小、易组网的多重优势,成为新一代医学诊疗设备的首选方案。本论文针对上述医学检测需求,提出了多维编码微结构光纤传感器、小型化膜片式光纤传感器这两类光纤力学传感器,重点研究了其传感增敏技术与组网技术,实现了压力和声波等力学信号的高精度多点同步监测,在消化道动力检测和人体脉搏监测等领域具有广阔应用前景。论文主要内容包括:（1）提出基于多维编码微结构单纤集成的光纤压力传感网,以适应消化道动力检测对侵入式、长距离、高精度的分布式压力传感器的需求。在单模光纤上刻写多个基于弱光栅对的微结构传感单元,通过改变光栅周期和光栅对间距实现对波长和频率的二维编码,将单根光纤的复用容量提升至243个;采用聚合物增敏法封装微结构光纤,显著提升了光纤传感器的横向压力灵敏度;研制基于波长扫描的光谱解调终端,波长分辨率优于1pm,能实时同步解算多个微结构单元上的压力信息。（2）研究微结构光纤压力传感网在消化道动力检测中的应用。制作50cm长,包含6个传感单元的微结构光纤,进行多点静态压力传感实验,测得压力灵敏度高达1.032?10-3/MPa,测压分辨率约0.625kPa,且各单元传感特性一致,相互无串扰;搭建实验平台模拟胃肠道中的压力波作用,成功实时测绘出动态压力波的分布曲线图,验证了该传感系统在消化道动力学检测中的良好实用前景。（3）提出小型化膜片式光纤声波传感阵列,以适应人体声学信号测量中对非侵入式、高信噪比、多点测量传感器的需求。从膜片结构的力学特性仿真出发,介绍膜片式光纤探头的声波传感机理,结合超薄少层石墨烯薄膜研制出超高灵敏度的小型化光纤声波传感探头;研制基于外差探测的相位解调系统,提升传感信噪比,实验验证单个声波传感探头的灵敏度在300Hz15kHz频带内不低于-136 dB re 1rad/μPa,最小可探测声压为75μPa/Hz1/2;另外,结合时分复用技术实现了光纤探头的组网,组成的光纤传感阵列容量可高达248个;制作了四基元的声波传感阵列,成功实现多点声波同步探测,并应用于二维平面的声源定位中。（4）研究膜片式光纤声波传感阵列在脉搏检测中的应用。使用铝膜充当传感膜片,研制可穿戴式的光纤脉搏监测腕带,实现了高保真度的脉搏波形恢复,并具有多位置动脉脉搏同步测量的能力。基于脉搏波形态分析法对心血管疾病进行早期诊断,开展临床实验,初步验证了光纤脉象诊断系统的测量可靠性。