Approaches to the creation of optical temperature sensors based on Bragg structures for biomedical research

Abstract

Запропонована структурна реалізація оптико-електронного пристрою для визначення тканинної мікроциркуляції та температури тіла дозволяє мініатюризувати волоконний сенсор, забезпечує моніторинг, діагностику та скринінг стану тканинної мікроциркуляції в різних оптичних режимах з високою точністю та надійністю, забезпечуючи портативність, мобільність, доступ до важкодоступних ділянок біологічної тканини. Адаптивні умови для діагностики стану мікроциркуляції забезпечуються за рахунок амплітудно-імпульсного режиму роботи лазерного джерела оптичного випромінювання на основі семишарової гетероструктури, що дозволяє комбінувати випромінювання різних довжин хвиль і змінювати інтенсивність потоків світла, що своєю чергою дозволяє досліджувати різні типи біологічних тканин із застосуванням набору режимів опромінення, а також забезпечувати фізіотерапевтичний вплив. Локальний контроль температури за допомогою оптоволоконного каналу зі сформованою бреггівською решіткою в досліджуваній зоні дозволяє отримати більш повну та комплексну інформацію про рівень тканинної мікроциркуляції та стан біологічної тканини без збільшення розміру чутливої частини оптичного датчика. Продемонстровано можливість застосування оптичних перетворювачів на основі бреггівських волоконних граток як оптичних датчиків для вимірювання температури в різних областях тіла людини. Продемонстровано можливість застосування оптичних перетворювачів на основі бреггівських волоконних граток як датчиків, вбудованих у композитні матеріали, для вимірювання та моніторингу температурних полів.