题目：医用介入式光纤温度传感系统关键技术研究

自20世纪70年代以来，医用光纤温度传感器取得了飞速发展，是近年来传感器研究领域中的一个热点。基于Sagnac干涉仪偏振非互易效应原理的反射型保偏光纤温度传感器具有精度高、性能稳定、免电磁干扰等优点。本文以此为基础进行了医用介入式光纤温度传感系统的设计，并对该系统中各关键技术点进行了讨论，重点研究了保偏光纤活动连接器高精度自动定轴技术，编写了医用温度监测软件界面。论文主要完成了以下工作：1．医用介入式光纤温度传感系统的方案论证。基于现有反射型保偏光纤温度传感器技术，进行了医用介入式光纤温度传感系统方案的设计和论证，完成了医用光纤温度传感头长度理论推导，计算得到了传感头长度的理论值，为后续传感头长度选定实验提供了明确依据。2．保偏光纤活动连接器高精度自动定轴。保偏光纤活动连接器是光纤温度传感系统实现介入式测温传感头抛弃式使用的必要和关键器件，其性能优劣直接影响所测温度信号的准确传输。由于目前保偏光纤活动连接器的定轴工艺精度和生产效率都比较低，本文基于图像处理技术，设计了一种PANDA型保偏光纤活动连接器高精度自动定轴系统。系统通过显微成像装置拍摄保偏光纤截面图像，利用先进的图像处理算法实现偏振轴自动提取及其与已知键定位轴夹角计算，利用该角度，通过光纤调整装置旋转保偏光纤即可实现偏振轴与键定位轴的高精度对准，可实现的偏振轴定轴精度达±0.26°。该方法操作简便，检测精度高，算法鲁棒性强，为实现保偏光纤活动连接器的自动化生产奠定了基础。3．虚拟多通道温度监测软件设计。为实现系统所采集温度信号的实时显示，本文基于虚拟仪器技术，完成了的医用温度监测软件设计。该软件可实现光纤温度传感器所测温度信号的数据采集、波形显示、统计处理、数据分析、数据存储、数据及波形回放、报表生成及网络传输和打印等功能。