智能手機(jī)背面的綠光和紅光常常讓我們感到好奇。一縷細(xì)微的綠光、紅光和紅外光，透過(guò)皮膚照進(jìn)組織，捕捉每一次心臟搏動(dòng)和血液流動(dòng)的微妙變化，將生命體征數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為人們?nèi)粘ｊP(guān)注的心率監(jiān)測(cè)、血氧飽和度監(jiān)測(cè)數(shù)字。
當(dāng)你佩戴手環(huán)時(shí)，綠光(520nm)會(huì)照射到皮下血管。血液對(duì)綠光的吸收率很高，心臟搏動(dòng)引起的血流變化會(huì)導(dǎo)致反射光強(qiáng)度有規(guī)律地波動(dòng)，從而計(jì)算出心率。
血氧監(jiān)測(cè)則需要紅光（650nm）和紅外光（940nm）的組合。氧合血紅蛋白對(duì)660nm紅光的吸收較少，而對(duì)940nm紅外光的吸收較多；脫氧血紅蛋白則恰恰相反。通過(guò)計(jì)算兩種光被吸收的比例，即可得出血氧飽和度（SpO?） 百分比。
盡管PPG技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，但在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨諸多挑戰(zhàn)。運(yùn)動(dòng)偽影是一個(gè)難以回避的問(wèn)題。用戶活動(dòng)時(shí)，傳感器與皮膚的微小位移會(huì)干擾光路，導(dǎo)致信號(hào)失真。而佩戴松緊度的變化也會(huì)改變接觸壓力，進(jìn)而影響皮膚形態(tài)和信號(hào)質(zhì)量。
研究顯示，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性因場(chǎng)景不同存在顯著差異。一項(xiàng)2025年的研究發(fā)現(xiàn)，腕戴設(shè)備的心率監(jiān)測(cè)可靠性超過(guò)99%，但血氧監(jiān)測(cè)可靠性僅為45.1%。
更復(fù)雜的是用戶群體的多樣性。深色皮膚、紋身、濃密毛發(fā)或皮下脂肪較厚都會(huì)顯著影響光的穿透與反射，可能導(dǎo)致讀數(shù)不準(zhǔn)或測(cè)量失敗。
面對(duì)這些挑戰(zhàn)，行業(yè)正不斷推進(jìn)技術(shù)升級(jí)與創(chuàng)新。例如：通過(guò)擴(kuò)充通路、提升探測(cè)精度、新增光源、優(yōu)化封裝，將LED替換成激光光源等設(shè)計(jì)增強(qiáng)信號(hào)質(zhì)量與功能。
作為一家專注于高性能激光芯片和光電傳感器的公司，檸檬光子深度理解健康監(jiān)測(cè)對(duì)光源技術(shù)的嚴(yán)苛要求。我們的研發(fā)團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，下一代健康監(jiān)測(cè)光源應(yīng)當(dāng)具備三個(gè)核心特性：高信噪比、低功耗和光譜純凈度。檸檬光子提供650-940nm的低功耗VCSEL激光源。
檸檬光子的微光學(xué)陣列技術(shù)能夠在一個(gè)極小的封裝內(nèi)集成多個(gè)波長(zhǎng)的VCSEL激光光源。相比傳統(tǒng)LED方案，激光光源具備更高的光譜純度和方向性。這意味著更少的光能損耗，更強(qiáng)的組織穿透能力，以及在深色皮膚或運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景下更穩(wěn)定的信號(hào)質(zhì)量。
針對(duì)多路光源間的串?dāng)_問(wèn)題，我們開(kāi)發(fā)了獨(dú)特的光學(xué)隔離結(jié)構(gòu)。通過(guò)微型化的光學(xué)通道設(shè)計(jì)和定制化濾光方案，確保每種波長(zhǎng)的光都能在最小的干擾下到達(dá)目標(biāo)組織并返回傳感器。
檸檬光子相信，通過(guò)光源技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新，智能手表、智能手環(huán)等智能穿戴設(shè)備將不再僅僅是運(yùn)動(dòng)伴侶或通知中心，而是真正成為每個(gè)人手腕上的健康守護(hù)者。讓未來(lái)的健康監(jiān)測(cè)將更加精準(zhǔn)、全面和個(gè)性化。
