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光纤式柔性皮肤研究概述.
资料介绍
一、光纤式柔性皮肤的概念与定位
柔性电子技术的快速发展推动了人造电子皮肤领域的持续创新，人造柔性皮肤作为一种能够模拟人体皮肤感知功能的智能柔性器件，被广泛应用于智能假肢、健康监测、人机交互、软体机器人等领域。在多种柔性感知皮肤技术路线中，光纤式柔性皮肤凭借光学传感抗电磁干扰、信号稳定、灵敏度高的独特优势，逐渐成为该领域的重要研究方向。
光纤式柔性皮肤本质是将光纤传感单元集成于柔性基底材料中，利用外界物理刺激（如压力、应变、温度、曲率等）作用下光纤内传输光的参数（波长、强度、相位、偏振态等）发生变化的特性，实现对外部刺激信号的定量检测与空间分布感知，同时保持整体结构的柔性可弯曲、可拉伸性能，匹配人体皮肤或异形曲面的贴合要求。
二、光纤式柔性皮肤的核心技术原理
1. 光纤传感调制机理
光纤式柔性皮肤的感知基础是外界刺激对光纤中传输光信号的调制，目前主流调制机理分为四类：
· 强度调制：外界压力或应变导致光纤发生微弯、错位，引起光纤传输光的泄漏损耗，通过检测光强变化即可反演刺激强度。这类原理结构简单、信号处理成本低，是分布式柔性皮肤中应用最广泛的机理之一。
· 波长调制：核心基于光纤布拉格光栅（FBG）的波长漂移特性，当光栅区域受到应变或温度作用时，光栅周期发生改变，导致布拉格反射波长发生偏移，波长偏移量与应变/温度呈线性关系，能够实现高精度的定量测量，同时多个不同中心波长的FBG可以复用于一根光纤实现多点感知。
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