CN109770886B - 柔性可贴附式血流速度测试系统及其构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性可贴附式血流速度测试系统及其构建方法，该测试系统包括：两个光电探测器，与双波长红光/近红外探头光源阵列集成，集成后的结构采用柔性材料进行封装，形成柔性双波长探头结构，用于探测血管中的红血球运动信号；以及后端接口电路，用于对探测数据进行处理，将红血球运动信号转化为对应血流速度，以及依据血流速度与血脂标准的关系将血流速度转化为血脂指标。该系统可实现血脂的实时监测，采用柔性材料实现探头光源以及双波长探头结构的封装，不需要利用光纤来引导光源和收集反射后的光源，该测试系统具有柔性可穿戴、无创、方便快捷的优点，并可以在手机或移动设备的app上查看测试结果。

Description

柔性可贴附式血流速度测试系统及其构建方法

技术领域

本公开属于光电子器件技术领域，涉及一种柔性可贴附式血流速度测试系统及其构建方法。

背景技术

科技与医疗事业的发展，越来越多的关于各项生理指标测试的设备相继问世，血脂是一项衡量人健康与否的重要生理指标，包括人体细胞分泌甘油三脂和胆固醇的情况，因此对于血脂的监测显得尤为重要。

而现有的血液指标监测器件存在如下问题：一、传统的血液各项参数和指标的监测往往都是有创过程，对于经常需要监测情况的人，有创测量又会带来诸多不便和痛苦；二、现如今已经问世的多普勒血液速度测试系统采用半导体激光器光源，半导体激光器的光源和探测部分都是刚性结构，还需要利用光纤来引导光源和收集反射后的光源，因此在制备过程中还需要引入导光光纤，结构和制备工艺复杂；三、数据处理终端具有复杂的电路结构，用户需要到医院或者测试地点取出相应的检查结果，不能实时了解或监测自身的测试结果和健康状况，使用不方便。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种柔性可贴附式血流速度测试系统柔性可贴附式血流速度测试系统及其构建方法，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种柔性可贴附式血流速度测试系统，包括：两个光电探测器，与双波长红光/近红外探头光源阵列集成，集成后的结构采用柔性材料进行封装，形成柔性双波长探头结构1，用于探测血管中的红血球运动信号；以及后端接口电路4，用于对探测数据进行处理，将红血球运动信号转化为对应血流速度，以及依据血流速度与血脂标准的关系将血流速度转化为血脂指标。

在本公开的一些实施例中，双波长红光/近红外探头光源阵列的结构为垂直腔面发射激光器(VCSEL)结构，包括红光VCSEL和近红外VCSEL，红光VCSEL的激射波长为630nm-680nm，近红外VCSEL的激射波长为760nm-900nm；

优选的，红光VCSEL的激射波长为660nm，近红外VCSEL的激射波长为850nm，分别用于探测人体表皮层和真皮层两个不同穿透深度的血管中的红血球运动信号。

在本公开的一些实施例中，双波长红光/近红外探头光源阵列采用柔性材料封装。

在本公开的一些实施例中，红光VCSEL和近红外VCSEL中的反射镜结构包括如下结构的一种或几种：SiO₂/TiO₂多层结构和SiO₂/TiO₂/SiO₂/Au的组合，或者是AlAs/AI_xGa_1-xAs/Al_0.5GaAs多量子阱高反膜构成的DBR反射腔。

在本公开的一些实施例中，两个光电探测器为截止探测波长为1100nm的PIN型硅基红外光电探测器。

在本公开的一些实施例中，后端接口电路4包含：光电换能器，用于记录每一时刻两个光电探测器探测到的电压和电流、并计算电压和对应电流的乘积得到光功率p(w)，光功率p(w)作为衡量探测到的红血球的数目的指标，光功率p(w)是与接收光频率w有关的量，利用光功率p(w)和光频率w的乘积来表征探测处总血流量；以及后端逻辑电路，采用汇编语言实现源信号与反射信号的比较处理，基于多普勒频移效应运算得到血流速度。

在本公开的一些实施例中，后端接口电路4包括：蓝牙模块41，用户能够通过该蓝牙模块41在app上查看测试结果。

在本公开的一些实施例中，该测试系统还包括：运放电路2，实现信号放大与滤波，与柔性双波长探头结构1连接；模拟电路3，与运放电路2连接，实现后端减噪，后端接口电路4与该模拟电路3连接。

根据本公开的另一个方面，提供了一种柔性可贴附式血流速度测试系统的构建方法，包括：制作双波长红光/近红外探头光源阵列；采用柔性材料封装双波长红光/近红外探头光源阵列；在封装后的双波长红光/近红外探头光源阵列制作开孔区域，形成电互联结构；将两个光电探测器与形成电互联结构的双波长红光/近红外探头光源阵列集成，集成后的结构采用柔性材料进行封装，形成柔性双波长探头结构；以及构建后端接口电路和进行算法程序的编写。

在本公开的一些实施例中，采用柔性材料封装双波长红光/近红外探头光源阵列的封装过程中保留刚性衬底；和/或，柔性双波长探头结构的制作过程中保证双波长红光/近红外探头光源处于一个平面上且有相差不超过0.1％、1％、5％、或10％的弯曲曲率；和/或，构建后端接口电路中包含设置一蓝牙模块。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本公开提供的柔性可贴附式血流速度测试系统及其构建方法，具有以下有益效果：

(1)基于血管中的红血球的运动快慢来反应血脂的状态，通过利用柔性封装的双波长红光(630nm-680nm)/近红外(760nm-900nm)垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列作为探头光源，来实时监测人体表皮层和真皮层两个不同穿透深度的血管中的红血球运动速度，从而实现血脂的实时监测，很好地利用了激光光源的频率和方向的单向性，且VCSEL阵列具有较低的阈值电流，以及较长的工作寿命，所以具有更强大的可靠性，同时柔性封装的阵列可以与人体皮肤进行很好的贴合，具有一定的可穿戴性，测试过程中无创，使得测试较为容易也不具有任何痛苦；

(2)采用两个截止波长为1100nm的硅基PIN光电探测器(PIN-PD)分别与红光VCSEL、近红外VCSEL进行集成，集成后的结构采用柔性材料进行封装，得到柔性双波长探头结构，由于探测器也采用柔性封装的形式，所以可以省去导光光纤的制备和引入过程，更加轻便快捷；

(3)测试系统终端采用汇编语言来对数字信号进行最终的处理，从而省略了许多复杂的电路结构，同时引入了蓝牙接口，可以在手机客户端或移动终端更加便捷地监测自身健康状况，使用方便。

附图说明

图1为根据本公开一实施例所示的柔性可贴附式血流速度测试系统的结构示意图。

图2为如图1所示的柔性可贴附式血流速度测试系统的工作原理图。

图3为多普勒频移原理示意图。

图4为如图1所示的柔性可贴附式血流速度测试系统贴附于人体表皮的工作示意图。

图5A、图5B和图5C为根据本公开一实施例所示的单一VCSEL外延结构的制备过程中的结构示意图。

图6为根据本公开一实施例所示的红光/近红外VCSEL激光光源倒装在PDMS柔性基板上的示意图。

图7为根据本公开一实施例所示的红光/近红外VCSEL激光光源用PI浇筑固化后的示意图。

图8为根据本公开一实施例所示的对PI和PDMS的电互联区域进行开孔示意图。

图9为根据本公开一实施例所示的完成电互联结构制备的两个波长的VCSEL光源封装到同一个平面上，用PDMS材料对其进行包裹的示意图。

图10为根据本公开一实施例所示的将所选择的探测器与图5所示的柔性VCSEL光源封装到同一个PDMS中的示意图。

【符号说明】

1-柔性双波长探头结构；

11-红光VCSEL； 12-近红外VCSEL；

13-第一光电探测器； 14-第二光电探测器；

2-运放电路； 3-模拟电路；

4-后端接口电路；

41-蓝牙模块。

具体实施方式

本公开提供了一种柔性可贴附式血流速度测试系统及其构建方法，通过引入双波长红光/近红外探头光源阵列作为探头光源，测试血管中的红血球的运动快慢，利用多普勒频移效应得到血流速度，并可依据血流速度与血脂标准的关系将血流速度转化为血脂指标，实现血脂的实时监测，采用柔性材料实现探头光源以及双波长探头结构的封装，不需要利用光纤来引导光源和收集反射后的光源，该测试系统具有柔性可穿戴、无创、方便快捷的优点，并可以在手机或移动设备的app上查看测试结果。

一些实施例中，通过采用双波长的垂直腔面激光器光源和硅基PIN-PD组合而成探头结构，能够测量穿透不同皮肤深度的血管中红血球的运动速度，同时，在保留刚性衬底的前提下，用PI或者PDMS等性能优良的柔性有机材料对探头进行封装，可以很好的实现探测器阵列与人体的皮肤贴附，同时探测器阵列也采用柔性封装的方式，直接接受从皮肤表皮出射的光。在经过后端运放电路的处理以及算法的操作下可得到关于血流速度、血脂的测试结果。

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。本公开中，术语“双波长红光/近红外探头光源”表示红光探头光源和近红外探头光源，“双波长红光/近红外探头光源阵列”表示红光探头光源和近红外探头光源形成的阵列。

在本公开的第一个示例性实施例中，提供了一种柔性可贴附式血流速度测试系统。

图1为根据本公开一实施例所示的柔性可贴附式血流速度测试系统的结构示意图。

参照图1所示，本公开的柔性可贴附式血流速度测试系统，包括：两个光电探测器，与双波长红光/近红外探头光源阵列集成，集成后的结构采用柔性材料进行封装，形成柔性双波长探头结构1，用于探测血管中的红血球运动信号；以及后端接口电路4，用于对探测数据进行处理，将红血球运动信号转化为对应血流速度，以及依据血流速度与血脂标准的关系将血流速度转化为血脂指标。

在本公开的一些实施例中，双波长红光/近红外探头光源阵列的结构为垂直腔面发射激光器(VCSEL)结构，包括红光VCSEL和近红外VCSEL，红光VCSEL的激射波长为630nm-680nm，近红外VCSEL的激射波长为760nm-900nm。

下面结合附图来对本实施例的柔性可贴附式血流速度测试系统进行详细介绍。

本实施例中，如图1所示，该柔性可贴附式血流速度测试系统，包括：第一光电探测器13和第二光电探测器14，分别与双波长红光/近红外探头光源阵列中的红光VCSEL 11和近红外VCSEL 12集成，集成后的结构采用柔性材料进行封装，形成柔性双波长探头结构1，该柔性双波长探头结构1用于探测血管中的红血球运动信号；运放电路2，实现信号放大与滤波，与柔性双波长探头结构1连接；模拟电路3，与运放电路2连接，实现后端减噪；以及后端接口电路4，与模拟电路3连接，用于对探测数据进行处理，将红血球运动信号转化为对应血流速度，以及依据血流速度与血脂标准的关系将血流速度转化为血脂指标。

本实施例中，红光VCSEL 11的激射波长为630nm-680nm，近红外VCSEL 12的激射波长为760nm-900nm，柔性双波长探头结构能够测量穿透不同皮肤深度的血管中红血球的运动速度；优选的，红光VCSEL 11的激射波长为660nm，近红外VCSEL 12的激射波长为850nm，分别用于探测人体表皮层和真皮层两个不同穿透深度的血管中的红血球运动信号。

本实施例中，采用垂直腔面发射激光器(VCSEL)结构，发射光谱的半高宽只有0，1nm量级，可以获得较为纯净的单纵模；同时具有较长的工作寿命，较低的阈值电流，并且易于构成激光器阵列。

本实施例中，红光VCSEL 11和近红外VCSEL 12中的反射镜结构包括如下结构的一种或几种：SiO₂/TiO₂多层结构和SiO₂/TiO₂/SiO₂/Au的组合，或者是AlAs/Al_xGa_1-xAs/Al_0.5GaAs多量子阱高反膜构成的DBR反射腔。

本实施例中，第一光电探测器13和第二光电探测器14均为截止探测波长为1100nm的PIN型硅基红外光电探测器(PIN-PD)。

其中，在一优选的实例中，双波长红光/近红外探头光源阵列在与光电探测器集成之前先采用柔性材料进行封装，并且封装过程中保留部分刚性衬底，以避免应力对谐振腔的影响。

本实施例中，参照图2所示，后端接口电路4包含：光电换能器，用于记录每一时刻两个光电探测器探测到的电压和电流、并计算电压和对应电流的乘积得到光功率p(w)，光功率p(w)作为衡量探测到的红血球的数目的指标，光功率p(w)是与接收光频率w有关的量，利用光功率p(w)和光频率w的乘积来表征探测处总血流量；以及后端逻辑电路，采用汇编语言实现源信号与反射信号的比较处理，基于多普勒频移效应运算得到血流速度。

其中，乘法器将源信号与反射信号进行比较处理，采用汇编语言算法来实现相应的指标转换和计算，指标转换和计算包含：光功率p(w)的计算、光功率p(w)和光频率w的乘积、根据测试得到的血管中的红血球的运动速度，利用多普勒频移效应得到血流速度，并依据血流速度与血脂标准的关系将血流速度转化为血脂指标。

优选的，参照图1所示，后端接口电路4包括：蓝牙模块41，用户能够通过该蓝牙模块41在app上查看测试结果。

图2为如图1所示的柔性可贴附式血流速度测试系统的工作原理图。

图3为多普勒频移原理示意图。图4为如图1所示的柔性可贴附式血流速度测试系统贴附于人体表皮的工作示意图。

下面参照图2-图4来介绍本实施例所示的柔性可贴附式血流速度测试系统的工作原理。

结合图4和图2所示，柔性可贴附式血流速度测试系统的工作原理如下：双波长红光/近红外探头光源阵列贴附于人体表皮，当红光光源被皮下组织吸收后，只有血管中的红血球会随着人体内的微循环而运动，而其余组织均为静止状态。而红血球的运动快慢(运动速度)，能直接反映出人体血脂的状况。如图3所示，当VCSEL(红光或近红外VCSEL，图中以其中一个进行示意)发出的激光光源与红血球做相对运动的时侯，红血球接收到的振动波源频率不同于激光所发出的振动波源频率，造成这种差额正是由于红血球的相对运动所导致的，并且依据红血球在人体血管中不同的运动方向(光源和受体之间越来越近还是越来越远)，得到不同的光的反射方向和频率，最终得到一个光功率和频率的发布图，再根据平均频率和电压的值，来推测出来红血球的运动速度。因此，本实施例中，利用红光以及近红外光两种波段的光源在人体表皮下不同的穿透深度，依据多普勒频移效应，以及被人体血红细胞(红血球)所接受激光光照返回光电探测器之后的频率与方向变化，来表征被测试部位的红血球的运动速度，并将红血球运动信号转化为对应血流速度，以及依据血流速度与血脂标准的关系将血流速度转化为血脂指标。更进一步，还增加蓝牙模块，从而可以和互联，在手机或移动设备的app上查看健康状况。

该柔性可贴附式血流速度测试系统利用了激光光源的频率和方向的单向性，且双波长红光/近红外探头光源阵列具有较低的阈值电流，以及较长的工作寿命，所以具有更强大的可靠性，同时柔性封装的阵列可以与人体皮肤进行很好的贴合，具有一定的可穿戴性，测试过程中无创，使得测试较为容易也不具有任何痛苦；采用两个截止波长为1100nm的硅基PIN红外光电探测器(PIN-PD)分别与红光VCSEL、近红外VCSEL进行集成，集成后的结构采用柔性材料进行封装，得到柔性双波长探头结构，由于探测器也采用柔性封装的形式，所以可以省去导光光纤的制备和引入过程，更加轻便快捷；测试系统终端采用汇编语言来对数字信号进行最终的处理，从而省略了许多复杂的电路结构，同时依据用户需求引入了蓝牙接口，可以在手机客户端或移动终端更加便捷地监测自身健康状况，使用方便。

在本公开的第二个示例性实施例中，提供了一种柔性可贴附式血流速度测试系统的构建方法。

下面结合附图图5A、图5B、图5C、图6-图9来详细介绍本实施例中柔性可贴附式血流速度测试系统的构建方法。

本实施例中，柔性可贴附式血流速度测试系统的构建方法，包括：

步骤S21：制作双波长红光/近红外探头光源阵列；

制作双波长红光/近红外探头光源阵列的过程包含以下几步：

首先，制备一外延结构，该外延结构自下而上包含：GaAs衬底、N-DBR光栅、MQW有源区、P-DBR光栅、以及P-GaAs接触层；

图5A、图5B和图5C为根据本公开一实施例所示的单一VCSEL外延结构的制备过程中的结构示意图。

参照图5A所示，采用MOCVD(或者MBE)技术在选定的GaAs衬底上依次生长AlAs牺牲层、660nm激射波长的VCSEL的N-DBR光栅、InGaP/A1GaInP多量子阱(MQW)有源区、AlAs腐蚀停止层、P-DBR光栅、以及窗口台面区域(P接触层、P-GaAs接触层)。同理采用相同的工艺选择GaAs衬底，按照850nm激射波长条件生长N-DBR光栅、AlGaAs/GaAs多量子阱有源区、P-DBR光栅、以及窗口台面区域。

其次，在外延结构中制作高阻区、刻蚀外延结构至N-DBR上台面，并制作出光孔、欧姆接触区域，形成双波长红光/近红外探头光源阵列；

参照图5B所示，生长完外延结构之后对功能层上接触层区域进行氧化和离子注入形成高阻区，再利用ICPCVD工艺在功能层上台面生长SiO₂掩膜再对其进行第一次光刻，然后利用ICP刻蚀工艺，选取模式为BCl₃/Cl₂混合气体将功能层刻蚀至暴露N-DBR上台面。参照图5C所示，之后再生长SiO₂掩膜并进行第二次光刻，并二次刻蚀出VCSEL的出光孔区域至P-DBR和有源区之间的AlAs腐蚀停止层，利用HF溶液去除掩膜SiO₂；之后再进行第三次光刻，分别在P接触层上台面和衬底上留出制备金属电极的区域，并完成电互联结构的制备。利用电子束蒸发工艺或者磁控溅射工艺分别在P型、N型上下两个接触层分别制备Ti/Au合金和Ge/Ni/Au合金电接触层，具体两种金属的厚度可以根据实际情况来设定。

步骤S22：采用柔性材料封装双波长红光/近红外探头光源阵列；

图6为根据本公开一实施例所示的红光/近红外VCSEL激光光源倒装在PDMS柔性基板上的示意图。图7为根据本公开一实施例所示的红光/近红外VCSEL激光光源用PI浇筑固化后的示意图。

将制备好的双波长红光/近红外探头光源阵列中的红光/近红外VCSEL激光光源分别按照各自的波长来进行封装。

参照图6所示，利用PDMS溶液与固化剂以10∶1的比例进行混合烘干固化，形成柔性衬底，再将步骤S22已经制备好的VCSEL器件倒装在透明散热性能良好且具有良好生物兼容性的PDMS柔性衬底上，将红光VCSEL和近红外VCSEL分别在各自的PDMS衬底上进行倒装贴附。参照图7所示，选择绝缘性能良好的有机聚合物PI，对已经倒扣在柔性PDMS基板上的红光VCSEL和近红外VCSEL形成的阵列进行浇筑，再进行烘干固化，完成具有可延展可拉伸性能的有机聚合物柔性材料对两种波长的VCSEL阵列的包裹，考虑到应力可能会对VCSEL的谐振腔的影响，在本优选实施例中保留GaAs刚性衬底，以避免去除GaAs刚性衬底中对VCSEL的谐振腔的影响。

步骤S23：在封装后的双波长红光/近红外探头光源阵列上制作开孔区域，形成电互联结构；

图8为根据本公开一实施例所示的对PI和PDMS的电互联区域进行开孔示意图。

为了实现VCSEL上下电接触层与供电电源的互联，因此要在PDMS柔性衬底和用于封装的PI材料的顶端进行光刻，参照图8所示，用碱性腐蚀液对于需要暴露电接触层的位置进行开孔，形成电互联结构，然后根据实际需求去制备给VCSEL阵列供电的电源结构。

图9为根据本公开一实施例所示的完成电互联结构制备的两个波长的VCSEL光源封装到同一个平面上，用PDMS材料对其进行包裹的示意图。

在一优选实施例中，保证双波长探头处于一个平面上且有相差不超过0.1％、1％、5％、或10％的弯曲曲率，即保证双波长红光/近红外探头光源具有相对接近的弯曲曲率。

分别再重复前面的封装工艺过程，对已经完成好柔性封装以及电互联结构制备的两种波长的VCSEL激光光源再利用PDMS材料进行包裹，利用的PDMS材料与固溶剂的配比依旧按照前面所提及的工艺步骤来，将两种波长的VCSEL探头封装在同一个高度的平面上。自此步骤，双波长光源部分的制备完成。

步骤S24：将两个光电探测器与形成电互联结构的双波长红光/近红外探头光源阵列集成，集成后的结构采用柔性材料进行封装，形成柔性双波长探头结构；

图10为根据本公开一实施例所示的将所选择的探测器与图5所示的柔性VCSEL光源封装到同一个PDMS中的示意图。

参照图10所示，选择探测截止波长为1100nm的硅基PIN红外光电探测器，作为双波长探头的探测器部分，将所选择制备的硅基PIN红外光电探测器和前面完成制备过程的双波长VCSEL柔性探测光源封装到PDMS中，自此双波长光源探头和探测器测试系统部分的制备全部完成。同时能够很好地实现人体表皮的可贴附性。

步骤S25：构建后端接口电路和进行算法程序的编写；

构建后端接口电路和进行算法程序的编写，包含：构建后端光电换能器以及数模信号转换电路，放大器，定时器，比较器，锁存器，以及滤波电路的选择以及终端算法程序的编写，从而最终完成测试系统的构建，并且设置蓝牙模块，与手机APP或其他移动终端的app通过蓝牙互联，从而方便用户更加直观的检测自身的健康状况。

综上所述，本公开提供了一种柔性可贴附式血流速度测试系统及其构建方法，基于血管中的红血球的运动快慢来反应血脂的状态，通过利用柔性封装的双波长红光(630nm-680nm)/近红外(760nm-900nm)垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列作为探头光源，来实时监测人体表皮层和真皮层两个不同穿透深度的血管中的红血球运动速度，从而实现血脂的实时监测，很好地利用了激光光源的频率和方向的单向性，且VCSEL阵列具有较低的阈值电流，以及较长的工作寿命，所以具有更强大的可靠性，同时柔性封装的阵列可以与人体皮肤进行很好的贴合，具有一定的可穿戴性，测试过程中无创，使得测试较为容易也不具有任何痛苦；采用两个截止波长为1100nm的硅基PIN光电探测器(PIN-PD)分别与红光VCSEL、近红外VCSEL进行集成，集成后的结构采用柔性材料进行封装，得到柔性双波长探头结构，由于探测器也采用柔性封装的形式，所以可以省去导光光纤的制备和引入过程，更加轻便快捷；测试系统终端采用汇编语言来对数字信号进行最终的处理，从而省略了许多复杂的电路结构，同时引入了蓝牙接口，可以在手机客户端或移动终端更加便捷地监测自身健康状况，使用方便。

需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行更改或替换，例如：探测器规格的选择，后端处理电路的选择以及汇编语言的编写等，这些均可以根据实际情况来进行编写。

还需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明的保护范围。

再者，单词“包含”或“包括”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。

说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。

此外，除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。

以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种柔性可贴附式血流速度测试系统的构建方法，其特征在于，包括：

制作双波长红光/近红外探头光源阵列；

采用柔性材料封装双波长红光/近红外探头光源阵列，所述采用柔性材料封装双波长红光/近红外探头光源阵列的封装过程中保留刚性沉底；

在封装后的双波长红光/近红外探头光源阵列制作开孔区域，形成电互联结构；

将两个光电探测器与形成电互联结构的双波长红光/近红外探头光源阵列集成，集成后的结构采用柔性材料进行封装，形成柔性双波长探头结构，用于探测血管中的红血球运动信号；以及构建后端接口电路，所述后端接口电路包含：光电换能器，用于记录每一时刻两个光电探测器探测到的电压和电流、并计算电压和对应电流的乘积得到光功率p(w)，所述光功率p(w)作为衡量探测到的红血球的数目的指标，光功率p(w)是与接收光频率w有关的量，利用光功率p(w)和光频率w的乘积来表征探测处总血流量；以及后端逻辑电路，采用汇编语言实现源信号与反射信号的比较处理，基于多普勒频移效应运算得到血流速度；

其中，所述双波长红光/近红外探头光源阵列的结构为垂直腔面发射激光器VCSEL结构，包括红光VCSEL和近红外VCSEL，所述红光VCSEL的激射波长为630nm-680nm，所述近红外VCSEL的激射波长为760nm-900nm；其中，所述红光VCSEL和近红外VCSEL中的反射镜结构包括如下结构的一种或几种：SiO₂/TiO₂多层结构和SiO₂/TiO₂/SiO₂/Au的组合，或者是AlAs/Al_xGa_1-xAs/Al_0.5GaAs多量子阱高反膜构成的DBR反射腔；采用柔性材料封装的双波长红光/近红外探头光源阵列保留刚性衬底。

2.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述柔性双波长探头结构的制作过程中保证双波长红光/近红外探头光源处于一个平面上且有相差不超过0.1％、1％、5％或10％的弯曲曲率；和/或，所述构建后端接口电路中包含设置一蓝牙模块。

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