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1. WO2020006799 - PRESSURE SENSOR BASED ON FLEXIBLE POLYMER WAVEGUIDE

Publication Number WO/2020/006799
Publication Date 09.01.2020
International Application No. PCT/CN2018/098425
International Filing Date 03.08.2018
IPC
G PHYSICS
01
MEASURING; TESTING
L
MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
1
Measuring force or stress, in general
24
by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis
G01L 1/24 (2006.01)
CPC
G01L 1/242
G01L 11/025
Applicants
  • 上海交通大学 SHANGHAI JIAOTONG UNIVERSITY [CN/CN]; 中国上海市 闵行区东川路800号新行政楼621室 Room 621 Admin Building No. 800 Dongchuan Road, Minhang District Shanghai 200240, CN
Inventors
  • 何祖源 HE, Zuyuan; CN
  • 马麟 MA, Lin; CN
  • 杨晓宇 YANG, Xiaoyu; CN
Agents
  • 上海交达专利事务所 SHANGHAI JIAODA PATENT AGENCY; 中国上海市 长宁区定西路788号4楼B座 Room B, Floor 4 No. 788 Dingxi Road, Changning District Shanghai 200052, CN
Priority Data
201810710563.802.07.2018CN
Publication Language Chinese (ZH)
Filing Language Chinese (ZH)
Designated States
Title
(EN) PRESSURE SENSOR BASED ON FLEXIBLE POLYMER WAVEGUIDE
(FR) CAPTEUR DE PRESSION BASÉ SUR UN GUIDE D'ONDES POLYMÈRE FLEXIBLE
(ZH) 基于柔性聚合物波导的压力传感器
Abstract
(EN)
Disclosed is a pressure sensor based on a flexible polymer waveguide. The pressure sensor comprises: two fiber cores which are not in contact with each other, wherein the input ports and output ports of the two fiber cores are respectively arranged in a horizontally symmetric manner, and pressure detection regions in the middle of the fiber cores are arranged in a vertically symmetric manner. The present invention has a spatial three-dimensional bendable structure. Since waveguide materials have good ductility and a larger Young's modulus, it is possible, by means of a waveguide design, to cause one or more optical waveguide directional couplers or interferometers, in which the intensity ratio or phase difference of emergent light from different light paths varies with the magnitude of pressure applied on a pressure sensing region, to implement single-point or array pressure measurement. The present invention can be applied as a pressure sensor to wearable devices or other pressure measurement scenarios.
(FR)
L'invention concerne un capteur de pression basé sur un guide d'ondes polymère souple. Le capteur de pression comprend : deux cœurs de fibre qui ne sont pas en contact l'un avec l'autre, les ports d'entrée et les ports de sortie des deux cœurs de fibre étant respectivement agencés de manière symétrique horizontalement, et des régions de détection de pression au milieu des cœurs de fibre sont agencées de manière symétrique verticalement. La présente invention a une structure pliable et spatiale tridimensionnelle. Étant donné que les matériaux de guide d'ondes ont une bonne ductilité et un module de Young plus grand, il est possible, au moyen d'une conception de guide d'ondes, d'amener un ou plusieurs interféromètres ou coupleurs directionnels de guide d'ondes optiques, dans lesquels le rapport d'intensité ou la différence de phase de lumière émergente provenant de différents trajets de lumière varie avec l'amplitude de pression appliquée sur une région de détection de pression, à mettre en œuvre une mesure de pression de point unique ou de réseau. La présente invention peut être appliquée sous la forme d'un capteur de pression sur des dispositifs portables ou dans d'autres scénarios de mesure de pression.
(ZH)
一种基于柔性聚合物波导的压力传感器,包括:两根不相接触的纤芯,其中:两个纤芯的输入端口和输出端口均为水平对称设置,纤芯中部的压力检测区域为竖直对称设置。本发明具有空间三维可弯折结构,波导材料具有良好的延展性和较大的杨氏模量,通过波导设计能够使不同光路出射光强度比或相位差随压力传感区域受到的压力大小而变化的一个或多个光波导定向耦合器或干涉仪,实现单点式或阵列式的压力测量,可以作为压力传感器应用于可穿戴设备或其他压力测量场景。
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