基于TracePro的血氧传感器仿真设计与光信号优化
摘要
血氧传感器作为可穿戴设备的重要组成部件，其关键参数（探测效率、均匀度等）直接影响设备的性能指标。基于TracePro仿真平台开展血氧传感器仿真设计，优化光传播信号。构建符合Beer-Lambert定律和Henyey-Greenstein散射函数的多层皮肤组织模型，探讨光线受吸收和散射影响下在各皮肤组织的传播规律及差异。针对血氧传感模组，模拟光源的光谱、空间光分布、探测器的光谱-角度响应特性。开展多通道模组设计，以光通量、光照均匀度为评价指标，优化探测器空间排布、探测距离、中心距、光窗、消杂光结构等设计。构建恒角度、变角度菲涅耳透镜表面，对比菲涅耳透镜表面各参数对空间光分布的影响，使用变角度菲涅耳透镜优化模组，对比优化前后光信号传输情况。结果表明，优化后探测效率最高提升约27%，光照均匀度可提高至94.45%。
引用本文（GB/T 7714）
叶斯哲 Ye Sizhe, 杨鸿艺 Yang Hongyi, 马恩 Ma En, 等. 基于TracePro的血氧传感器仿真设计与光信号优化[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2025.
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