用于導(dǎo)管的緊湊型力傳感器相關(guān)申請(qǐng)本申請(qǐng)要求于2011年4月14日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)第No.61/475,384號(hào)的權(quán)益，并特此通過(guò)引用將其全部?jī)?nèi)容合并在此。技術(shù)領(lǐng)域公開(kāi)的發(fā)明總體上涉及能夠分辨力矢量大小及方向的力感測(cè)裝置。更具體地，本發(fā)明涉及一種力感測(cè)末端，該力感測(cè)末端用來(lái)幫助定位用于人或動(dòng)物體內(nèi)的導(dǎo)管，或用作機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)中的反饋元件。

背景技術(shù)：
許多年來(lái)，使用基于導(dǎo)管的診斷和治療系統(tǒng)使得對(duì)各種器官或血管的探查和治療已成為可能。這種導(dǎo)管通過(guò)通往待探查或治療器官的腔的血管引入，或者可選擇地直接通過(guò)在器官壁上所作的切口引入。如此，患者避免了典型地與開(kāi)放式外科手術(shù)相關(guān)的創(chuàng)傷以及延長(zhǎng)的復(fù)原時(shí)間。為了提供有效的診斷或治療，首先以高精度標(biāo)測(cè)待治療的區(qū)域常常是必要的。例如，當(dāng)要求有選擇地消融心臟內(nèi)的當(dāng)前路徑以治療房顫時(shí)可執(zhí)行這種標(biāo)測(cè)。通常，由于遍及心動(dòng)周期的心臟的周期性運(yùn)動(dòng)，標(biāo)測(cè)過(guò)程因定位待治療區(qū)域的困難而復(fù)雜化。例如，在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)No.6,546,271和6,226,542中描述了標(biāo)測(cè)血管或器官內(nèi)部的在先已知的系統(tǒng)。那些專(zhuān)利中描述的導(dǎo)管使用電磁的、電的、磁的或聲學(xué)的傳感器來(lái)標(biāo)測(cè)導(dǎo)管遠(yuǎn)端在空間中的位置，然后構(gòu)建血管或器官內(nèi)部的三維可視化。這種在先已知的標(biāo)測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)是它們依靠導(dǎo)管的手動(dòng)反饋和/或阻抗測(cè)量來(lái)判定何時(shí)導(dǎo)管被正確地定位在血管或器官中。那些系統(tǒng)不測(cè)量與血管或器官壁的接觸力或檢測(cè)由導(dǎo)管施加在器官或血管壁上的接觸力，該接觸力可能修改真實(shí)的壁位置。相反，在先已知的標(biāo)測(cè)方法耗費(fèi)時(shí)間，依賴(lài)臨床醫(yī)師的技術(shù)，并且不能補(bǔ)償因過(guò)大接觸力而造成的偽像。一旦標(biāo)測(cè)了血管或器官的局部剖析圖，可使用相同或不同的導(dǎo)管來(lái)實(shí)現(xiàn)治療。取決于要對(duì)血管或器官應(yīng)用的具體治療，導(dǎo)管可包含任何數(shù)量的端部執(zhí)行器，諸如但不限于射頻（RF）消融電極、旋轉(zhuǎn)或剪切作用切割頭、激光消融系統(tǒng)、注射或縫合針、流體輸送系統(tǒng)、醫(yī)用鑷子、機(jī)械手、標(biāo)測(cè)電極、內(nèi)窺鏡視覺(jué)系統(tǒng)以及諸如基因注入裝置的治療遞送系統(tǒng)。例如，在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)No.6,120,520，6,102,926，5,575,787，5,409,000和5,423,807中描述了示范的系統(tǒng)。這種端部執(zhí)行器的有效性通常取決于端部執(zhí)行器與器官或血管的壁組織的接觸。許多在先已知的治療系統(tǒng)包括可擴(kuò)展的籃狀體或鉤狀體，其用于穩(wěn)固與組織接觸的導(dǎo)管的遠(yuǎn)側(cè)末端。然而，由于器官或血管的運(yùn)動(dòng)，這種裝置可能是固有地不精確的。此外，在先已知的系統(tǒng)不提供感測(cè)因組織壁移動(dòng)施加到導(dǎo)管遠(yuǎn)側(cè)末端的負(fù)荷的能力。例如，在心臟消融系統(tǒng)的情況下，在一個(gè)極端情況下，治療系統(tǒng)的端部執(zhí)行器和組織壁之間間隙的產(chǎn)生可能致使治療無(wú)效，以及不適當(dāng)?shù)叵诮M織區(qū)域。在另一個(gè)極端情況下，如果導(dǎo)管的端部執(zhí)行器以過(guò)大的力接觸組織壁，可能發(fā)生因意外地穿刺組織而導(dǎo)致的心包填塞。美國(guó)專(zhuān)利號(hào)No.6,695,808提出幾種解決方案來(lái)測(cè)量因與組織表面接觸而引起的力矢量，包括機(jī)械的、電容的、電感的以及電阻壓力感測(cè)裝置。然而，這種裝置的一個(gè)缺點(diǎn)是它們相對(duì)復(fù)雜并且必須密封以防止血液或其它流體干擾測(cè)量。另外，這種負(fù)荷感測(cè)裝置可導(dǎo)致導(dǎo)管遠(yuǎn)側(cè)末端的插入輪廓的增加。更進(jìn)一步，那個(gè)專(zhuān)利中描述的類(lèi)型的傳感器可能受到電磁干擾。處理醫(yī)療環(huán)境中可能的電磁干擾的一種在先已知的解決方案是使用基于光的系統(tǒng)而不是電測(cè)量系統(tǒng)。授予Bosselman的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)No.6,470,205中描述了這樣一種基于光的系統(tǒng)，該專(zhuān)利描述了一種用于執(zhí)行外科手術(shù)的機(jī)器人系統(tǒng)，包括一系列通過(guò)鉸接接頭連接的剛性連桿。多個(gè)布拉格光柵（Bragggrating）設(shè)置在鉸接接頭處，以便可以例如通過(guò)使用干涉儀測(cè)量被布拉格光柵反射的光線(xiàn)的波長(zhǎng)變化來(lái)光學(xué)地確定各接頭的彎曲角度。授予Bucholtz的國(guó)際公布號(hào)No.WO01/33165描述了一種可選擇的空間定位系統(tǒng)，其中使用在三元光纖應(yīng)變傳感器中測(cè)量的波長(zhǎng)變化來(lái)計(jì)算導(dǎo)管或其它醫(yī)療儀器的空間方位。盡管Bucholtz公開(kāi)了應(yīng)變傳感器可以裝在可變形的鞘套內(nèi)，如在Bosselman中也描述的，但是彎曲角度的計(jì)算由于需要可變形的鞘套的材料性能的特征而未描述。導(dǎo)管技術(shù)的最近發(fā)展已包括當(dāng)端部執(zhí)行器放置成與血管或器官的內(nèi)壁接觸時(shí)使用光纖力傳感器來(lái)檢測(cè)在端部執(zhí)行器遠(yuǎn)側(cè)末端處的反作用力。例如，由KatholiekeUniversiteitLeuven,Belgium（比利時(shí)天主教魯汶大學(xué)）出版J.Peirs等發(fā)表的題為“DesignofanOpticalForceSensorforForceFeedbackduringMinimallyInvasiveRoboticSurgery”的文章描述了用來(lái)在機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)中產(chǎn)生力反饋系統(tǒng)的三軸力傳感器。該裝置包括多根光纖，其把光線(xiàn)引導(dǎo)到設(shè)置成鄰近該裝置遠(yuǎn)側(cè)末端的鏡狀表面上。從鏡狀表面反射的光線(xiàn)的強(qiáng)度被測(cè)量并可與向遠(yuǎn)側(cè)末端施加預(yù)定量的彎曲所需的力相關(guān)聯(lián)。該文章描述了一種柔性且緊湊的結(jié)構(gòu)，其可用來(lái)產(chǎn)生響應(yīng)于使該結(jié)構(gòu)變形的接觸力的光線(xiàn)強(qiáng)度變化。授予Leo等（Leo‘139）的國(guó)際公布號(hào)No.WO2007/015139公開(kāi)了一種用來(lái)分辨施加于導(dǎo)管遠(yuǎn)端的力矢量（大小和方向）的裝置和方法。Leo‘139公開(kāi)了把光纖應(yīng)變?cè)糜趯?dǎo)管中，該導(dǎo)管基本保持與導(dǎo)管不感測(cè)接觸力時(shí)相同的輪廓，并且基本上不受電磁干擾的影響。授予Leo等（Leo‘498）的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)No.8,075,498公開(kāi)了一種力感測(cè)導(dǎo)管系統(tǒng)，其利用光纖布拉格光柵應(yīng)變傳感器的變形來(lái)推斷作用在導(dǎo)管末端上的力。授予Aeby等（Aeby‘063）的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)No.8,048,063公開(kāi)了具有可變形結(jié)構(gòu)的三軸力傳感器，該三軸力傳感器隔離由施加在導(dǎo)管遠(yuǎn)端上的力引起的撓曲，并且其中光纖輻射和接收來(lái)自于可變性結(jié)構(gòu)的反射光線(xiàn)，接收到的反射光線(xiàn)的強(qiáng)度根據(jù)施加的力而變化。授予Leo等（Leo‘092）的美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)No.2009/0287092公開(kāi)了一種光纖接觸感測(cè)導(dǎo)管，其包含多個(gè)溫度傳感器來(lái)主動(dòng)補(bǔ)償由溫度變化引起的影響，其包括校準(zhǔn)技術(shù)以降低熱誘導(dǎo)誤差。授予Leo等（Leo‘789）的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)No.8,157,789公開(kāi)了一種光纖接觸感測(cè)導(dǎo)管，其利用干涉原理檢測(cè)應(yīng)變感測(cè)組件的結(jié)構(gòu)變形從而推斷力。授予Leo等（Leo‘418）的國(guó)際公開(kāi)號(hào)No.WO2010/079418和授予Kistler等（Kistler）的國(guó)際公開(kāi)號(hào)No.WO2009/114955公開(kāi)了具有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基于導(dǎo)管的力傳感器，該力傳感器繞彎曲部分旋轉(zhuǎn)地偏轉(zhuǎn)以增強(qiáng)響應(yīng)于接觸力的靈敏性。雖然Kistler提出了一種可以比Leo公開(kāi)的裝置做得更加緊湊的設(shè)計(jì)，但是它具有熱誘導(dǎo)誤差以及不一致的（依賴(lài)方向的）靈敏性。另外，Aeby‘063的三軸力傳感器傾向于涉及復(fù)雜的加工和制造以實(shí)現(xiàn)期望的隔離效應(yīng)。于是，需要提供諸如導(dǎo)管或?qū)Ыz的診斷和治療裝置，其允許感測(cè)施加于裝置遠(yuǎn)側(cè)末端的負(fù)荷，但基本上不會(huì)增加裝置的插入輪廓。進(jìn)一步需要提供諸如導(dǎo)管和導(dǎo)絲等診斷和治療裝置，其允許計(jì)算施加于裝置遠(yuǎn)側(cè)末端的力，并且基本上不受電磁干擾的影響。結(jié)合緊致性、高靈敏性（高分辨率）和對(duì)溫度變化相對(duì)不敏感，并且相對(duì)容易制造的光纖接觸感測(cè)導(dǎo)管在微創(chuàng)外科手術(shù)領(lǐng)域?qū)?huì)是受歡迎的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的各種實(shí)施方式包括在末端配置有緊湊型力傳感器以檢測(cè)施加于端部執(zhí)行器上的接觸力的導(dǎo)管系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施方式中，超過(guò)了現(xiàn)有技術(shù)的緊湊型設(shè)計(jì)，提高了靈敏性且靈敏性變得較為一致。對(duì)于消融應(yīng)用來(lái)說(shuō)，力傳感器的溫度漂移可達(dá)到20開(kāi)爾文（Kelvins）。于是，在一些實(shí)施方式中，力傳感器配置成被動(dòng)地補(bǔ)償這些溫度變化從而限制錯(cuò)誤的力指示。在其它實(shí)施方式中，系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量力傳感器的某些局部溫度來(lái)主動(dòng)地補(bǔ)償由力傳感器中溫度變化而引起的錯(cuò)誤的力指示。Leo‘789公開(kāi)了一種力傳感器，通過(guò)使結(jié)構(gòu)構(gòu)件的熱膨脹系數(shù)（CTE）與光纖的熱膨脹系數(shù)相匹配，該力傳感器基本上對(duì)溫度變化不敏感。Leo‘789也公開(kāi)了該力傳感器的配置，其機(jī)械地放大由施加在末端上的力而引起的檢測(cè)到的撓曲，從而提高了力傳感器的靈敏性。Leo‘418以及，特別是Kistler，公開(kāi)了可比Leo‘789的力傳感器更加緊湊并且具有與Leo‘789的力傳感器大體相同的靈敏性的力傳感器。緊湊性提供了在途中及在靶點(diǎn)處增強(qiáng)的可操作性。然而，由于結(jié)構(gòu)的材料，Kistler和Leo‘418的裝置受到比Leo‘789的裝置更大的熱誘導(dǎo)誤差。由Kistler公開(kāi)的裝置還傾向于在感測(cè)元件之間不相同的靈敏性，也就是說(shuō)，在一個(gè)感測(cè)元件處每單位力的位移是與另一個(gè)感測(cè)元件處不同的。這可導(dǎo)致靈敏性不同，以及伴隨的依賴(lài)于力的方向的不確定性。這里公開(kāi)的本發(fā)明的實(shí)施方式在降低熱誘導(dǎo)誤差的同時(shí)，提供了Kistler裝置的緊湊性。一些實(shí)施方式提供了力感測(cè)元件之間更加一致的響應(yīng)。在各種實(shí)施方式中，在結(jié)構(gòu)上，力傳感器包括具有軸向?qū)R的分段的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，該分段限定出在其之間的狹縫，各狹縫通過(guò)彎曲部分橋接。為響應(yīng)施加于結(jié)構(gòu)構(gòu)件末端的接觸力，結(jié)構(gòu)構(gòu)件繞彎曲部分彎曲導(dǎo)致狹縫的尺寸變化。多根光纖安裝在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上以便特定光纖的遠(yuǎn)端接近特定狹縫。多個(gè)反射構(gòu)件設(shè)置成與光纖遠(yuǎn)端相對(duì)，各與光纖中對(duì)應(yīng)的一根相對(duì)的反射構(gòu)件界定了在其之間的間隙。間隙產(chǎn)生了多個(gè)干涉腔，其隨著響應(yīng)于接觸力的狹縫尺寸的變化而一致地變化。在一個(gè)實(shí)施方式中，用在導(dǎo)管遠(yuǎn)側(cè)末端的力傳感器包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其界定了縱軸線(xiàn)并包括沿縱軸線(xiàn)彼此鄰接的第一段和第二段，第一段和第二段界定了位于其間通過(guò)第一柔性部分橋接的第一狹縫。第三段沿縱軸線(xiàn)鄰接第二段，第二段和第三段界定了位于其間的第二狹縫，第二狹縫通過(guò)第二柔性部分橋接。多根光纖與結(jié)構(gòu)構(gòu)件操作地連接，多根光纖各具有接近相對(duì)應(yīng)反射構(gòu)件以界定位于其間的相應(yīng)間隙的遠(yuǎn)端。反射構(gòu)件從結(jié)構(gòu)構(gòu)件的第三段延伸。在一個(gè)實(shí)施方式中，相應(yīng)間隙中的每一個(gè)接近第二狹縫設(shè)置，多根光纖各取向成發(fā)出光線(xiàn)橫穿相應(yīng)間隙并到相對(duì)應(yīng)的反射構(gòu)件上。光纖可貼附至第一段并穿過(guò)第二段。結(jié)構(gòu)構(gòu)件可配置成產(chǎn)生相應(yīng)間隙中至少一個(gè)的尺寸變化以響應(yīng)施加于導(dǎo)管遠(yuǎn)側(cè)末端上的力。多根光纖的遠(yuǎn)端可適于收集至少一部分從相對(duì)應(yīng)的反射構(gòu)件反射的光線(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施方式中，結(jié)構(gòu)構(gòu)件是空心管，其可在與縱軸線(xiàn)正交的平面上具有圓形的橫截面。多根光纖的數(shù)量至少是三根。在一個(gè)實(shí)施方式中，相應(yīng)間隙的各個(gè)是法布里—珀羅共振器。力傳感器的第一柔性部分可以平行于縱軸線(xiàn)的第一撓曲軸線(xiàn)為中心，第二彎曲部分以平行于縱軸線(xiàn)的第二撓曲軸線(xiàn)為中心。在一個(gè)實(shí)施方式中，第一撓曲軸線(xiàn)、第二撓曲軸線(xiàn)和縱軸線(xiàn)基本上共面。本發(fā)明的一些實(shí)施方式包括光纖中至少一個(gè)與相對(duì)應(yīng)的反射構(gòu)件拼接的光纖，間隙由界定在光纖和相應(yīng)的反射構(gòu)件之間的空腔界定。各種實(shí)施方式執(zhí)行“主動(dòng)的”溫度補(bǔ)償，其中為了確定熱膨脹/收縮的影響測(cè)量結(jié)構(gòu)構(gòu)件的溫度。這些實(shí)施方式可包括至少兩個(gè)溫度傳感器，各配置成檢測(cè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的溫度。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少兩個(gè)溫度傳感器中的第一個(gè)在第一柔性部分和第二段的交界面上大致位于中心，至少兩個(gè)溫度傳感器中的第二個(gè)在第二柔性部分和第二段的交界面上大致位于中心。在一個(gè)實(shí)施方式中，各柔性部分裝配有溫度傳感器。其它實(shí)施方式執(zhí)行“被動(dòng)的”溫度補(bǔ)償，包括被動(dòng)地補(bǔ)償由溫度變化所引起的各自的間隙的尺寸變化的裝置，而不測(cè)量主體的溫度。在一些實(shí)施方式中，被動(dòng)補(bǔ)償導(dǎo)管系統(tǒng)包括具有近側(cè)部分、遠(yuǎn)側(cè)部分和中間部分的柔性細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)管組件。端部執(zhí)行器可與導(dǎo)管組件的遠(yuǎn)側(cè)部分操作地連接。光纖力感測(cè)組件與導(dǎo)管組件的遠(yuǎn)側(cè)部分操作地連接，光纖力感測(cè)組件包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其界定了響應(yīng)于施加在端部執(zhí)行器上的接觸力的位移尺寸。系統(tǒng)也可進(jìn)一步包括動(dòng)力源、電磁源、數(shù)據(jù)采集設(shè)備以及控制系統(tǒng)中的至少一個(gè)，與細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)管組件操作地連接。某些被動(dòng)溫度補(bǔ)償?shù)膶?shí)施方式包括相對(duì)應(yīng)的反射構(gòu)件，其包含具有與光纖的熱膨脹系數(shù)不同的材料。相應(yīng)的反射構(gòu)件的材料可以是摻雜金屬光纖和藍(lán)寶石光纖中的一種。在一個(gè)實(shí)施方式中，被動(dòng)補(bǔ)償力感測(cè)組件包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件，多個(gè)反射構(gòu)件以及多根光纖，各反射構(gòu)件貼附至結(jié)構(gòu)構(gòu)件并從結(jié)構(gòu)構(gòu)件延伸，各反射構(gòu)件包括反射表面，各光纖與多個(gè)反射構(gòu)件中相對(duì)應(yīng)的一個(gè)成對(duì)，各光纖取向并適于輻照多個(gè)反射構(gòu)件中相對(duì)應(yīng)的一個(gè)的反射表面且收集至少一部分從相對(duì)應(yīng)的反射構(gòu)件的近端反射的光線(xiàn)，各成對(duì)的光纖和反射構(gòu)件界定了位于其間的相對(duì)應(yīng)間隙。多個(gè)反射構(gòu)件包含具有與多根光纖的熱膨脹系數(shù)不同的材料，反射構(gòu)件的熱膨脹系數(shù)選成被動(dòng)地補(bǔ)償由溫度變化所引起的在各成對(duì)的光纖和反射構(gòu)件之間相對(duì)應(yīng)間隙的變化。多根光纖可貼附至結(jié)構(gòu)構(gòu)件，并可包含具有與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的熱膨脹系數(shù)不同的材料。在各種實(shí)施方式中，結(jié)構(gòu)構(gòu)件限定了縱軸并包括多個(gè)沿縱軸以串聯(lián)方式彼此順序地鄰接的分段，分段通過(guò)位于鄰接分段之間的柔性部分橋接。多個(gè)分段限定了多個(gè)位于鄰接多個(gè)分段之間的狹縫并通過(guò)多個(gè)柔性部分中相應(yīng)的一個(gè)橋接。結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括外表面，并且在一個(gè)實(shí)施方式中，各柔性部分界定了結(jié)構(gòu)構(gòu)件外表面的一部分。在一個(gè)實(shí)施方式中，由成對(duì)的光纖和反射構(gòu)件界定的相對(duì)應(yīng)間隙位于多個(gè)狹縫中的一個(gè)之內(nèi)。在各種實(shí)施方式中，多個(gè)由成對(duì)的光纖和反射構(gòu)件限定的相對(duì)應(yīng)間隙位于多個(gè)狹縫中同一個(gè)之內(nèi)。多個(gè)反射構(gòu)件可全都接近多個(gè)狹縫中的一個(gè)，多個(gè)狹縫中的所述一個(gè)是多個(gè)狹縫中最遠(yuǎn)側(cè)的?；蛘?，多個(gè)狹縫中的一個(gè)可以是多個(gè)狹縫中最近側(cè)的，并且多個(gè)反射構(gòu)件與結(jié)構(gòu)構(gòu)件可具有相同的熱膨脹系數(shù)。多根光纖也可貼附至多個(gè)分段中的最近側(cè)并延伸使得成對(duì)的光纖和反射構(gòu)件的相對(duì)應(yīng)間隙接近多個(gè)狹縫中最近側(cè)的一個(gè)。多根光纖中的每一個(gè)可適于發(fā)出光線(xiàn)到相應(yīng)的反射構(gòu)件的近端上。在另一個(gè)實(shí)施方式中，制造用于導(dǎo)管的力傳感器的方法包括設(shè)置具有反射構(gòu)件的結(jié)構(gòu)構(gòu)件并布置光纖遠(yuǎn)端與反射構(gòu)件相對(duì)。光纖和反射構(gòu)件界定了位于其間的距離，距離在預(yù)定值的范圍之內(nèi)，并響應(yīng)于施加在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的力。反射構(gòu)件可具有補(bǔ)償由結(jié)構(gòu)構(gòu)件和反射構(gòu)件溫度變化所引起的光纖和反射構(gòu)件之間距離變化的熱膨脹系數(shù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，主動(dòng)補(bǔ)償光纖力感測(cè)組件中熱誘導(dǎo)誤差的方法包括設(shè)置包括第一段和第二段的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，第一段和第二段界定了位于其間的分離，分離通過(guò)柔性構(gòu)件橋接，第二段包括反射構(gòu)件。具有遠(yuǎn)端的光纖貼附至第一段，遠(yuǎn)端取向以界定在遠(yuǎn)端和反射構(gòu)件之間的間隙。在一個(gè)實(shí)施方式中，柔性構(gòu)件與貼附的光纖沿直徑相反。柔性構(gòu)件可裝配溫度傳感器。在一個(gè)實(shí)施方式中，設(shè)置與微處理器操作地連接的溫度感測(cè)模塊，溫度感測(cè)模塊適于接收來(lái)自于溫度傳感器的信號(hào)，微處理器與計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)設(shè)備操作地連接。配置計(jì)算機(jī)可讀設(shè)備包括用于微處理器的指令，指令包括：·接收來(lái)自于溫度感測(cè)模塊的信息，該信息基于從溫度傳感器接收到的信號(hào)；·基于信息判定柔性部分的溫度變化，溫度變化相對(duì)于參考溫度；以及·基于柔性部分的溫度變化推斷間隙尺寸的變化。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明實(shí)施方式中應(yīng)變感測(cè)系統(tǒng)的框圖；圖2A是本發(fā)明實(shí)施方式中干涉型光纖傳感器的示意圖；圖2B是本發(fā)明實(shí)施方式中強(qiáng)度變化光纖傳感器的示意圖；圖3是具有本發(fā)明實(shí)施方式中光纖力感測(cè)組件的導(dǎo)管組件遠(yuǎn)側(cè)部分的局部剖視圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施方式中光纖力感測(cè)組件的放大立體圖；圖5是圖4的光纖力感測(cè)組件的垂直投影圖；圖6A是圖5的力感測(cè)組件的干涉間隙的局部放大圖；圖6B是本發(fā)明實(shí)施方式中光纖力感測(cè)組件的固有干涉間隙的局部放大圖；圖6C是本發(fā)明實(shí)施方式中力感測(cè)組件的干涉間隙的局部放大圖；圖7-10是圖5的光纖力感測(cè)組件的剖面圖；圖11是本發(fā)明實(shí)施方式中限定圓形段的撓曲部分的放大剖面圖；圖12A和12B分別描繪圖5的光纖力感測(cè)組件在軸向負(fù)荷和橫向負(fù)荷下的彎曲變形；圖13是本發(fā)明實(shí)施方式中光纖力感測(cè)組件的放大立體圖；圖13A和13B是圖13的力感測(cè)組件的剖面圖；圖14是本發(fā)明第三實(shí)施方式中光纖力感測(cè)組件的放大立體圖；圖14A和14B是圖14的力感測(cè)組件的剖面圖；以及圖15是本發(fā)明實(shí)施方式中光纖力感測(cè)組件的剖面圖。具體實(shí)施方式參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明描繪了位移感測(cè)系統(tǒng)40的實(shí)施方式。位移感測(cè)系統(tǒng)40可包括電磁源42、耦合器44、接收器46、與微處理器48操作地連接的操作員控制臺(tái)47以及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)設(shè)備49。電磁源42輸出本質(zhì)上基本是穩(wěn)態(tài)的電磁輻射的傳輸輻射50，諸如激光或?qū)拵Ч庠?。諸如光纜的傳輸線(xiàn)52運(yùn)載傳輸輻射50至耦合器44，耦合器44通過(guò)傳輸/接收線(xiàn)54并通過(guò)包含在柔性、細(xì)長(zhǎng)的導(dǎo)管組件57內(nèi)的光纖元件53（圖2A）把傳輸輻射50引導(dǎo)到光纖感測(cè)元件60。如圖1中描繪的，導(dǎo)管組件57的光纖元件53以及傳輸/接收線(xiàn)54可通過(guò)連接器56相連接。導(dǎo)管組件57可具有適于插入到人體血管或器官中的寬度和長(zhǎng)度。在一個(gè)實(shí)施方式中，導(dǎo)管組件57包括近側(cè)部分57a、中間部分57b和遠(yuǎn)側(cè)部分57c。遠(yuǎn)側(cè)部分57c可包括容納光纖感測(cè)元件60的端部執(zhí)行器58。取決于應(yīng)用，導(dǎo)管組件57可以是中空結(jié)構(gòu)（即，具有內(nèi)腔）或非中空結(jié)構(gòu)（即，沒(méi)有內(nèi)腔）。在本發(fā)明的各種實(shí)施方式中，導(dǎo)管組件57包括間隙55，其響應(yīng)于施加在端部執(zhí)行器58上的接觸力。在一個(gè)實(shí)施方式中，溫度傳感器62（圖2A）與連接器56引出的引線(xiàn)64一起通過(guò)導(dǎo)管組件57。引導(dǎo)線(xiàn)64可通到溫度感測(cè)模塊66，該溫度感測(cè)模塊66調(diào)節(jié)從溫度傳感器62接收到的信號(hào)并將該信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)68。然后數(shù)字信號(hào)68可被發(fā)送至微處理器48來(lái)處理。參照?qǐng)D2A，干涉型光纖感測(cè)元件60a描繪成本發(fā)明實(shí)施方式中的光纖感測(cè)元件60。在這個(gè)實(shí)施方式中，傳輸輻射50進(jìn)入干涉間隙55a，該干涉間隙55a由結(jié)構(gòu)構(gòu)件72界定。在一個(gè)實(shí)施方式中，溫度傳感器62設(shè)置成感測(cè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件72的溫度。進(jìn)入干涉間隙55a的輻射中的一部分作為反射輻射74返回到導(dǎo)管組件57的光纖元件53中，該反射輻射74界定了通過(guò)例如法布里-珀羅諧振器（Fabry-Perotresonator）的多次相互反射原理產(chǎn)生的調(diào)制波形74a。隨著下面圖6A的討論找到有關(guān)干涉原理的更多討論。參照?qǐng)D2B，強(qiáng)度變化光纖感測(cè)裝置60b描繪成本發(fā)明實(shí)施方式中的光纖感測(cè)元件60。在這個(gè)實(shí)施方式中，傳輸輻射50進(jìn)入強(qiáng)度變化間隙55b，傳輸輻射50的一部分反射回到光纖元件53中。光纖元件53接收到的反射輻射74b的強(qiáng)度隨強(qiáng)度變化間隙55b的尺寸相反地變化。反射輻射74能夠通過(guò)傳輸/接收線(xiàn)54傳輸回接收器46。位移感測(cè)系統(tǒng)40可以以10Hz示范且非限制的速率查詢(xún)位移感測(cè)元件60。接收器46選擇用來(lái)檢測(cè)反射輻射74對(duì)應(yīng)于間隙55的尺寸的特征（即，調(diào)制波形74a的頻率或反射光線(xiàn)74b的強(qiáng)度）。接收器46把到來(lái)的反射輻射74操作和/或轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)以便由處理器48處理。參照?qǐng)D3，包括消融頭部90且包括光纖力感測(cè)組件92的端部執(zhí)行器88的實(shí)施例描繪在本發(fā)明的實(shí)施方式中。光纖力感測(cè)組件92可配置成多個(gè)分段的結(jié)構(gòu)構(gòu)件96，其彎曲以響應(yīng)施加在端部執(zhí)行器88遠(yuǎn)側(cè)末端94上的接觸力F，例如，當(dāng)遠(yuǎn)側(cè)末端94接觸血管或器官的壁時(shí)。理解到，諸如本領(lǐng)域中已知的用于血管或器官的診斷或治療的不同種類(lèi)的一個(gè)或多個(gè)端部執(zhí)行器58，例如標(biāo)測(cè)電極或消融電極可用在本發(fā)明中。例如，導(dǎo)管組件57可配置成電生理學(xué)導(dǎo)管來(lái)執(zhí)行心臟標(biāo)測(cè)和消融。在其它實(shí)施方式中，導(dǎo)管組件57可配置成把藥物或生物活性劑遞送到血管或器官壁，或者執(zhí)行諸如經(jīng)心肌血管重建術(shù)（transmyocardialrevascularization）或冷凍消融（cryo-ablation）的微創(chuàng)手術(shù)。參照?qǐng)D4至11，包括四段式結(jié)構(gòu)構(gòu)件102和多根光纖104的光纖力感測(cè)組件98a描繪在本發(fā)明的實(shí)施方式中。在這個(gè)實(shí)施方式中，四段式結(jié)構(gòu)構(gòu)件102限定了縱軸線(xiàn)110并包括外表面112。四段式結(jié)構(gòu)構(gòu)件102被分成四個(gè)分段116，標(biāo)識(shí)為近側(cè)段118、第一中間段120、第二中間段122以及遠(yuǎn)側(cè)段124。分段116沿縱軸110以串聯(lián)排列彼此順序地相鄰。在一個(gè)實(shí)施方式中，分段116通過(guò)多個(gè)分別標(biāo)識(shí)為柔性部分128a、128b和128c的柔性部分128橋接，這樣限定了多個(gè)分別標(biāo)識(shí)為撓曲軸線(xiàn)130a、130b和130c的撓曲軸線(xiàn)130（在圖7、8和9中描繪的最好）。在一個(gè)實(shí)施方式中，分段116的相鄰構(gòu)件界定了多個(gè)狹縫136，各狹縫136具有分離尺寸138并各限定了近側(cè)平面139和遠(yuǎn)側(cè)平面140（圖6A）。為清楚起見(jiàn)，狹縫136和分離尺寸138分別標(biāo)識(shí)為136a到136c以及138a到138c。分離尺寸138a、138b和138c可以是大致相同的大?。ㄈ缑枥L的）或不同的大小（未描繪）。各狹縫136限定了它自己的近側(cè)平面139和遠(yuǎn)側(cè)平面140，在圖5中分別描繪為139a到139c和140a到140c。四段式結(jié)構(gòu)構(gòu)件102可包括多個(gè)在外表面112上形成的凹槽142（標(biāo)識(shí)為凹槽142a、142b和142c）。凹槽142可繞縱軸線(xiàn)110旋轉(zhuǎn)等距地隔開(kāi)（例如，對(duì)于3光纖系統(tǒng)，以120°隔開(kāi)），并可以沿著四段式結(jié)構(gòu)構(gòu)件102以大體軸向方向取向。光纖104（標(biāo)識(shí)為光纖104a、104b和104c）限定了多個(gè)光傳播軸線(xiàn)148和遠(yuǎn)端150（分別標(biāo)識(shí)為148a到148c和150a到150c）。光纖104放置在凹槽142中并可由諸如環(huán)氧樹(shù)脂（epoxy）的灌封膠144貼附在此使得遠(yuǎn)端150終止于接近狹縫136的近側(cè)平面139處（圖6A）。作為灌封膠144的替代或補(bǔ)充，光纖104可壓入配合或以其它方式緊固至四段式結(jié)鉤構(gòu)件102。光纖104可結(jié)合至鄰近各狹縫136的分段116以被查詢(xún)。例如，光纖104b可安裝在中間段122上形成的凹槽142b的部分之內(nèi)。光纖104b的剩余部分可留下以在凹槽142b的剩余部分之內(nèi)自由地滑過(guò)，以便光纖104b不會(huì)在相鄰的分段之間形成結(jié)構(gòu)橋接，該結(jié)構(gòu)橋接會(huì)抑制光纖力感測(cè)組件98a的柔性。再次參照?qǐng)D6A，光纖104a可沿凹槽142a延伸，終止于接近狹縫136a的近側(cè)平面139處。同樣，光纖104a和104b可分別沿凹槽142b和142c延伸，分別終止于接近狹縫136b和136c處。在一個(gè)實(shí)施方式中，各具有近端152（標(biāo)識(shí)為近端152a、152b和152c）的反射構(gòu)件151（標(biāo)識(shí)為反射構(gòu)件151a、151b和151c）是這樣設(shè)置的，使得近端152接近特定狹縫136的遠(yuǎn)側(cè)平面140。每個(gè)反射構(gòu)件151是成對(duì)的并與多根光纖104中對(duì)應(yīng)的一個(gè)的遠(yuǎn)端150相對(duì)齊。多個(gè)間隙153（標(biāo)識(shí)為間隙153a、153b和153c）被界定出，間隙在各光纖104的各遠(yuǎn)端150和反射構(gòu)件151的近端152之間。對(duì)于要求的發(fā)明的目的來(lái)說(shuō)，“接近”特定平面139或140定義為比靠近其他平面更靠近那些平面中的一個(gè)，但不必與該平面齊平。例如，假如遠(yuǎn)端150a與近側(cè)平面139a齊平、稍微凹進(jìn)或稍微突出近側(cè)平面139a（后者描繪在圖6A中），并且遠(yuǎn)端150a比靠近遠(yuǎn)側(cè)平面140a更靠近近側(cè)平面139a，那么遠(yuǎn)端150a稱(chēng)作“接近”近側(cè)平面139a。同樣地，假如反射構(gòu)件151a的近端152a與遠(yuǎn)側(cè)平面140a齊平、在遠(yuǎn)側(cè)平面140a的稍微遠(yuǎn)側(cè)或在遠(yuǎn)側(cè)平面140a的近側(cè)稍微延伸（又一次，后者描繪在圖6A中），并且反射構(gòu)件151a的近端152a比靠近近側(cè)平面139a更靠近遠(yuǎn)側(cè)平面140a，那么反射構(gòu)件151a的近端152a“接近”遠(yuǎn)側(cè)平面140a。間隙153可以是例如干涉型或強(qiáng)度變化型。這里使用的“干涉間隙”是具有諸如在邁克耳孫干涉儀或法布里-珀羅共振器中觀察到的干涉共振器屬性的間隙。同樣地，這里使用的“間隙干涉儀”是利用干涉間隙產(chǎn)生干涉圖樣的干涉儀。“強(qiáng)度變化間隙”是配置成俘獲隨間隙尺寸相反地變化的反射強(qiáng)度的間隙。間隙153可表征為具有尺寸或操作長(zhǎng)度δ（間隙153a的δa描繪在圖6A中），δ定義為光纖104遠(yuǎn)端150與反射構(gòu)件151各自的近端152之間的距離。操作長(zhǎng)度δ可以與各自的狹縫136的尺寸不同，并且可以對(duì)于每一個(gè)狹縫136都是不同的。操作長(zhǎng)度δ確定了通過(guò)光纖104返回的反射輻射的特性（即，干涉圖樣的頻率或反射輻射的強(qiáng)度）。遠(yuǎn)端150可以是半反射表面或涂層155，該半反射表面或涂層155再次反射一部分來(lái)自于高反射表面或涂層154的反射光，同時(shí)將通過(guò)的反射光的剩下部分基本透射以便由位移感測(cè)系統(tǒng)40檢測(cè)。在某些實(shí)施方式中，高反射表面154不需要涂層，但是可以由反射構(gòu)件151的材料設(shè)置。圖6A的光纖104a描繪為具有自由長(zhǎng)度LFO，其定義為遠(yuǎn)端150a與貼附光纖104至凹槽142a的灌封膠144之間的距離。同樣地，反射構(gòu)件151a描繪為具有自由長(zhǎng)度LRM，其定義為近端152a與貼附反射構(gòu)件151a至凹槽142a的灌封膠144之間的距離。這里，灌封膠144之間的距離稱(chēng)作總距離LTOT。在一些實(shí)施方式中，灌封膠144之間的總距離LTOT會(huì)與狹縫136的尺寸大致相等。也就是說(shuō)，灌封膠144會(huì)與近側(cè)平面139和遠(yuǎn)側(cè)平面140齊平。對(duì)于每一個(gè)光纖/反射構(gòu)件對(duì)104a/151a、104b/151b和104c/151c來(lái)說(shuō)，尺寸LTOT、LRM和LFO可變化。通過(guò)上述布置，光纖104的每一個(gè)光傳播軸線(xiàn)148與成對(duì)的反射構(gòu)件151的近端152相一致。例如，如圖6A中描繪的，光傳播軸線(xiàn)148a對(duì)著反射構(gòu)件151a的近端152a。反射構(gòu)件151的近端152可做成高反射的。另一方面，光纖104的遠(yuǎn)端150可做成僅部分反射的以建立法布里-珀羅效應(yīng)。當(dāng)電磁輻射通過(guò)光纖104傳輸時(shí)，反射構(gòu)件151的高反射近端152與光纖104的部分反射遠(yuǎn)端之間的相互作用在其間產(chǎn)生了相互反射，從而形成具有依賴(lài)于間隙153尺寸的頻率的干涉圖樣。所產(chǎn)生的調(diào)制波形74a如隨同圖1和2討論中所說(shuō)明的通過(guò)光纖104傳輸回來(lái)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，光纖104的遠(yuǎn)端150沒(méi)有用半反射涂層處理，實(shí)際上用抗反射涂層（未描繪）處理。這種布置可增強(qiáng)或優(yōu)化經(jīng)由光纖53（圖1）返回到接收器46的反射輻射的強(qiáng)度。從返回的反射光強(qiáng)度可推斷出間隙153的大小，返回的反射光強(qiáng)度由接收器46檢測(cè)。由特定光纖104收集的反射光的強(qiáng)度可隨著遠(yuǎn)端150與反射構(gòu)件151近端152的反射表面154之間的距離變化?，F(xiàn)在參照?qǐng)D6B，在本發(fā)明實(shí)施方式中光纖力感測(cè)組件98c描繪為包括具有固有干涉腔158的拼接光纖157。光纖力感測(cè)組件98c包括許多與力感測(cè)組件98a相同的方面，該相同的方面由類(lèi)似編號(hào)的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)。圖6B的描寫(xiě)描繪了光纖104的纖芯104x以及包層104y。拼接光纖157包括光纖104和反射構(gòu)件151，代替在非接觸端部之間界定出的間隙，通過(guò)把端部150和152拼接在一起，在光纖104遠(yuǎn)端150和反射構(gòu)件151近端152之間獲得了固有干涉腔158。這樣間隙153限定在空腔158的軸向端部之間。在拼接操作之前，空腔158在端部150和/或152中至少一個(gè)上形成（圖6B的描繪是在光纖104遠(yuǎn)端150上形成的空腔的非限制描繪）?？涨?58可通過(guò)例如化學(xué)溶蝕或激光消融工藝形成，該化學(xué)溶蝕或激光消融工藝從纖芯104x中移去材料并僅有效地留下包層104y。其后，可給反射構(gòu)件151和光纖104各自的端部分別涂敷高反射涂層154以及部分反射涂層155，然后把光纖104和反射構(gòu)件151拼接在一起。固有干涉裝置的拼接光纖157或任何其它變體會(huì)在各狹縫撓曲光束長(zhǎng)度163的位置處機(jī)械地橋接狹縫136。機(jī)械橋接有效地提高了力感測(cè)組件98c的剛性。為了保持對(duì)接觸力期望的靈敏性，相對(duì)的柔性部分128的抗彎能力或“剛度”可隨由橋接光纖的出現(xiàn)而引起的增強(qiáng)剛度成比例的減?。ㄒ?jiàn)圖11以及伴隨面積慣性矩的討論）。在極端情況下，組件的彈性可通過(guò)去除柔性部分128（未示出）而轉(zhuǎn)移給橋接光纖。在各種實(shí)施方式中，結(jié)構(gòu)構(gòu)件由諸如鈦的金屬材料制成，然而光纖由在選擇波長(zhǎng)高度透明的材料制成，諸如硅石或藍(lán)寶石。這些材料的熱膨脹系數(shù)（CTE）基本上不同，硅石的熱膨脹系數(shù)在1到2×10-6m/m-K（1到2μ/K）范圍之間，而鈦的熱膨脹系數(shù)超過(guò)了8μ/K量級(jí)。各熱膨脹系數(shù)的差別會(huì)導(dǎo)致在間隙153操作長(zhǎng)度δ上相當(dāng)程度的熱誘導(dǎo)變化，若是不修正或不補(bǔ)償，會(huì)導(dǎo)致在接觸力指示上大的誤差。如先前提到的，金屬材料的分段116和柔性部分128會(huì)隨金屬材料的熱膨脹系數(shù)成比例的變化。于是，對(duì)于特定的溫度變化而言，特定光纖104的灌封膠144和與它成對(duì)的反射構(gòu)件151之間的總距離會(huì)隨金屬材料的熱膨脹系數(shù)成比例的變化。同時(shí)，自由長(zhǎng)度LFO和LRM會(huì)分別隨反射構(gòu)件151和光纖104的熱膨脹系數(shù)成比例的變化。數(shù)學(xué)上，這種關(guān)系表述為：(1+αM·ΔTM)·LTOT–(1+αFO·ΔTFO)·LFO-(1+αRM·ΔTRM)·LRM=δ等式（1）這里α是熱膨脹系數(shù)，ΔT是溫度的局部變化，δ是間隙153/空腔158的操作長(zhǎng)度，下標(biāo)M、FO和RM分別指定金屬、光纖和反射構(gòu)件。量αM·ΔTM·LTOT是灌封膠144之間的長(zhǎng)度變化，其歸因于金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件的溫度變化，而數(shù)量αFO·ΔTFO·LFO和αRM·ΔTRM·LRM是光纖104和反射構(gòu)件151延伸部分的長(zhǎng)度變化，是由它們各自的溫度變化而引起的。進(jìn)一步簡(jiǎn)化的假設(shè)是假定對(duì)于相應(yīng)的狹縫而言ΔTFO和ΔTRM被ΔTM左右并大致等于ΔTM。也就是說(shuō)，ΔTFO=ΔTM=ΔTRM=ΔT。然后，歸因于溫度變化的δ的變化變成：等式（2）這樣，對(duì)于特定的總溫度變化ΔT而言，間隙尺寸Δδ中的熱誘導(dǎo)變化近似為Δδ=(αM·LTOT–αFO·LFO-αRM·LRM)·ΔT等式（3）這里ΔT是相對(duì)于參考溫度的溫度變化。知道等式3中各種α和L的值，可以通過(guò)測(cè)量ΔT來(lái)主動(dòng)地補(bǔ)償間隙尺寸Δδ中的熱誘導(dǎo)變化。注意到，在整個(gè)關(guān)注的溫度范圍內(nèi)（例如，從0到40℃）量（αM·LTOT–αFO·LFO-αRM·LRM）可合理地近似成常數(shù)。這樣，等式（3）可簡(jiǎn)化為Δδ=Ψ·ΔT等式（4）這里Ψ=(αM·LTOT–αFO·LFO-αRM·LRM)。在一個(gè)實(shí)施方式中，Ψ值可通過(guò)測(cè)量在不同ΔT時(shí)的Δδ來(lái)校準(zhǔn)。Ψ值可近似為常數(shù)，或通過(guò)對(duì)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線(xiàn)擬合而作為與溫度有關(guān)的參數(shù)。等式（1）的關(guān)系可用于建立熱誘導(dǎo)尺寸變化的被動(dòng)修正關(guān)系。在參考溫度，ΔTM，ΔTFO和ΔTRM都是零，所以歸因于熱膨脹/收縮的長(zhǎng)度變化αM·ΔTM·LTOT，αFO·ΔTFO·LFO和αRM·ΔTRM·LRM都是零，于是等式（1）簡(jiǎn)化為L(zhǎng)TOT–LFO–LRM=δ等式（5）簡(jiǎn)化的假設(shè)是假定ΔTFO和ΔTRM被ΔTM左右并等于ΔTM。也就是說(shuō)，ΔTM=ΔTFO=ΔTRM=ΔT。數(shù)學(xué)上，等式（1）和（5）可以是等同的，隔離并消除參數(shù)δ和ΔT給出αM·LTOT–αFO·LFO–αRM·LRM=0等式（6）通過(guò)各種參數(shù)的適當(dāng)選擇完成了等式（6）的物理實(shí)現(xiàn)，從而保持操作長(zhǎng)度δ在整個(gè)溫度變化ΔT范圍內(nèi)恒定。通過(guò)對(duì)等式（6）中除了一個(gè)以外的所有參數(shù)賦值，可確定剩下的參數(shù)的值。等式（3）通?？捎糜趨?shù)分析以便選出對(duì)于可獲得的熱膨脹系數(shù)的特定組合而言適當(dāng)?shù)淖杂砷L(zhǎng)度。特別地，圖6A和圖6B配置中反射構(gòu)件151的出現(xiàn)提出了一種被動(dòng)補(bǔ)償結(jié)構(gòu)構(gòu)件102尺寸中的熱誘導(dǎo)變化以及操作長(zhǎng)度δ中隨之而產(chǎn)生的變化的方法。例如，假如熱膨脹系數(shù)αM、αFO和αRM是已知的，并且長(zhǎng)度LTOT和LFO是已知或賦值的，那么可求解出反射構(gòu)件的自由長(zhǎng)度LRM：LRM=(αM·LTOT–αFO·LFO)/αRM等式（7）或者，例如，假如熱膨脹系數(shù)αM和αFO是已知的，并且長(zhǎng)度LTOT、LFO和LRM是賦值的，那么可求解出反射構(gòu)件要求的熱膨脹系數(shù)αRM：αRM=(αM·LTOT–αFO·LFO)/LRM等式（8）參照?qǐng)D6C，光纖力感測(cè)組件98b描繪在本發(fā)明的實(shí)施方式中。在這個(gè)實(shí)施方式中，光纖104被安裝成與狹縫136的近側(cè)平面139大致齊平，反射構(gòu)件151設(shè)置成除操作長(zhǎng)度δ的余量之外大體延伸長(zhǎng)度LTOT。同樣是在圖6C的實(shí)施方式中，反射構(gòu)件151由與結(jié)構(gòu)構(gòu)件102相同的材料，或者至少是具有與反射構(gòu)件151相同的熱膨脹系數(shù)的材料制成。在一個(gè)實(shí)施方式中，結(jié)構(gòu)構(gòu)件102由鈦制造，而反射構(gòu)件151包含鈦棒或線(xiàn)，其由灌封膠144（如描繪的）或通過(guò)焊接工藝貼附至結(jié)構(gòu)構(gòu)件102。在另一個(gè)實(shí)施方式中（未描繪），反射構(gòu)件151與結(jié)構(gòu)構(gòu)件102一體形成。功能上，對(duì)于感測(cè)組件98b的配置而言，匹配結(jié)構(gòu)構(gòu)件102和反射構(gòu)件105的熱膨脹系數(shù)基本上補(bǔ)償了這些組件的溫度變化。通常，由于長(zhǎng)度LRM僅比分離尺寸138稍短，反射構(gòu)件151長(zhǎng)度LRM的變化接近于分離尺寸138的變化。這樣，通過(guò)反射構(gòu)件151中的變化極大地彌補(bǔ)了分離尺寸138中的變化。當(dāng)光纖104沒(méi)有延伸超過(guò)灌封膠144時(shí)，諸如圖6C配置中呈現(xiàn)的，簡(jiǎn)化出現(xiàn)了?？紤]感測(cè)組件98b經(jīng)歷了溫度增加的情況。這會(huì)導(dǎo)致狹縫136的分離尺寸138增加，從而導(dǎo)致距離LTOT也增加了。但是相同熱膨脹系數(shù)且?guī)缀跸嗤L(zhǎng)度的反射構(gòu)件151會(huì)增加幾乎相同的長(zhǎng)度，導(dǎo)致在分離尺寸增加使光纖遠(yuǎn)端150朝向反射構(gòu)件151近端152的同時(shí)，反射構(gòu)件151朝向光纖104的遠(yuǎn)端150增長(zhǎng)。當(dāng)感測(cè)組件98b溫度降低時(shí)，相同的補(bǔ)償機(jī)理產(chǎn)生了。分離尺寸138減少，且反射構(gòu)件151的長(zhǎng)度LRM減少，導(dǎo)致反射構(gòu)件從光纖104的遠(yuǎn)端150退縮正像分離尺寸減少使光纖遠(yuǎn)端150朝向反射構(gòu)件151的近端152。在數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ)中，簡(jiǎn)化源于把光纖104的自由長(zhǎng)度LFO縮小為零。對(duì)于LFO=0而言，等式（1）簡(jiǎn)化為(1+αM·ΔTM)·LTOT–(1+αRM·ΔTRM)·LRM=δ等式（9）假定ΔTM=ΔTRM=ΔT，并且注意到溫度的變化與的變化相同，歸因于溫度的變化的間隙尺寸的變化表示為等式（10）對(duì)于反射構(gòu)件151具有與結(jié)構(gòu)構(gòu)件相同的熱膨脹系數(shù)（也就是，αRM=αM）的系統(tǒng)而言，等式（10）進(jìn)一步簡(jiǎn)化為等式（11）對(duì)于特定的總溫度變化ΔT而言，間隙尺寸Δδ的變化近似為Δδ=αM·δ·ΔT等式（12）注意到，不管長(zhǎng)度LTOT或LRM是多少，等式（12）都適用。歸因于熱效應(yīng)在等式（1）中表示為αM·ΔTM·LTOT的灌封膠144之間的長(zhǎng)度變化與灌封膠144之間的尺寸LTOT成比例。也就是說(shuō)，LTOT值越大，歸因于熱變化的可能誤差越大。因此，光纖力感測(cè)組件192a的LTOT值可基本上大于組件180的LTOT值。例如，在代表性但非限制性實(shí)施方式中，操作長(zhǎng)度δ大約是15μm，力靈敏度在0.1到0.25克力（gmf）每納米（nm）軸線(xiàn)位移的范圍內(nèi)（即，位移靈敏度在4到10nm/gmf的范圍內(nèi)），這里“克力”相當(dāng)于一克質(zhì)量的物體在標(biāo)準(zhǔn)重力下所受到的重力。鈦的熱膨脹系數(shù)大約是8μ/K。LTOT的代表性（即，非限制性）值在大約0.2mm到1mm的范圍內(nèi)。使用這些代表性但非限制性值，對(duì)溫度變化的靈敏度在0.4到1gmf/K的范圍內(nèi)。在許多應(yīng)用中，需要分辨出力在±1gmf內(nèi)。這樣，由于未補(bǔ)償系統(tǒng)中（其中溫度在消融操作過(guò)程中變化了幾個(gè)開(kāi)爾文）的熱誘導(dǎo)誤差，力感測(cè)系統(tǒng)期望的分辨率可能變低。然而，使用上述觀點(diǎn)和方法可實(shí)現(xiàn)抵消溫度變化的影響。不依賴(lài)于具有高反射近端152的反射構(gòu)件151來(lái)傳輸光線(xiàn)。這樣，為了期望的熱膨脹系數(shù)，反射構(gòu)件151的熱膨脹系數(shù)可被修改而不考慮光傳輸特性。因此，在一個(gè)實(shí)施方式中，反射構(gòu)件151可替換成具有高熱膨脹系數(shù)的光纖，例如，假如由具有熱膨脹系數(shù)大約是4μ/K的鋁摻雜光纖替換。在另一個(gè)實(shí)施方式中，也可使用具有12μ/K熱膨脹系數(shù)的藍(lán)寶石光纖。通過(guò)根據(jù)等式（6）改變藍(lán)寶石普通光纖的相對(duì)長(zhǎng)度可達(dá)到被動(dòng)補(bǔ)償?shù)奈⒄{(diào)。對(duì)于圖6C的配置，再考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件102由具有8μ/K熱膨脹系數(shù)（αM）的鈦制成并具有15μm操作長(zhǎng)度δ的實(shí)施例。根據(jù)等式（11）所產(chǎn)生的間隙尺寸的變化Δδ會(huì)是0.120nm/K。在力靈敏度大約是4nm/gmf的系統(tǒng)中，作為其結(jié)果誤差會(huì)在0.015gmf/K量級(jí)上—超過(guò)未補(bǔ)償系統(tǒng)幾乎兩個(gè)數(shù)量級(jí)的改進(jìn)。于是，這里L(fēng)FO簡(jiǎn)化為零，選擇與結(jié)構(gòu)構(gòu)件熱膨脹系數(shù)相同的反射構(gòu)件151的熱膨脹系數(shù)很大程度上抵消了熱膨脹或收縮的影響。在一些實(shí)施方式中，反射構(gòu)件105的材料可具有足夠的反射系數(shù)以便取消涂膜的需要。近端152可被磨光以提供全反射表面，和/或可仍然用涂層涂敷。注意到，上面表示的等式（1）到（12）不但適用于開(kāi)放式間隙，而且適用于由固有干涉腔158限定的間隙。由圖6B的拼接光纖157引起的橋接的影響很容易校正。在某些實(shí)施方式中，各柔性部分128可裝配有溫度傳感器來(lái)主動(dòng)補(bǔ)償溫度變化。圖4的描繪呈現(xiàn)出熱電偶149，其沿結(jié)構(gòu)構(gòu)件102的外部布設(shè)以便熱電偶149的溫度感測(cè)接合點(diǎn)與柔性部分128b的外表面接觸。在其它實(shí)施方式中，溫度傳感器可沿結(jié)構(gòu)構(gòu)件102的內(nèi)部布設(shè)成與柔性部分的內(nèi)表面感測(cè)接觸。在一個(gè)實(shí)施方式中，各柔性部分128a、128b和128c裝配有各自的溫度傳感器（未描繪）。通過(guò)感測(cè)各柔性部分128的溫度變化，可推斷出對(duì)尺寸138的熱誘導(dǎo)變化。溫度傳感器可看作是ΔT以解決間隙尺寸的變化Δδ（例如，用來(lái)計(jì)算等式（3）、（4）或（12））從而主動(dòng)補(bǔ)償。在另一個(gè)實(shí)施方式中，由溫度傳感器提供的值可用在諸如Leo‘092中描述的校正裝置中，這里局部柔性部分的溫度變化ΔTM看作是位移傳感器的溫度變化。注意到，不像Leo‘092中所教導(dǎo)的，溫度傳感器149不必接近光纖104或反射構(gòu)件151，但是反之溫度傳感器149可事實(shí)上在直徑上對(duì)著光纖/反射構(gòu)件對(duì)，該光纖/反射構(gòu)件對(duì)正在由該溫度傳感器149校正。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中，主動(dòng)地補(bǔ)償熱誘導(dǎo)誤差的方法可被編程到計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)設(shè)備49中（圖1）。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)設(shè)備49可被編程以接收來(lái)自于溫度感測(cè)模塊66的信息，該信息基于從溫度傳感器62接收到的信號(hào)。例如，在室溫力感測(cè)組件無(wú)負(fù)荷的條件下可形成參考測(cè)量。例如，在結(jié)構(gòu)構(gòu)件102的柔性部分128可測(cè)量出相對(duì)于參考溫度的力感測(cè)組件的溫度變化。例如，用等式（3）、（4）或（12）中表示的關(guān)系，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)設(shè)備49可被編程以計(jì)算歸因于溫度變化的間隙尺寸變化。狹縫136可這樣形成，使它們橫向延伸穿過(guò)四段式結(jié)構(gòu)構(gòu)件102的主要部分。而且，狹縫136可取向成基本上垂直于縱軸110（如描繪的）或關(guān)于縱軸成銳角（未描繪）延伸。在描繪出的實(shí)施方式中，結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括具有狹縫136的空心柱形管156，該狹縫136形成于空心柱形管156的一側(cè)，延伸通過(guò)那里并橫穿空心柱形管156的內(nèi)徑160達(dá)到深度162（圖7）。再參照?qǐng)D7到11，結(jié)構(gòu)構(gòu)件102的橫剖面描繪在本發(fā)明的實(shí)施方式中。在狹縫136形成后剩余的柔性部分128大致限定了例如切去小圓弓形的大圓弓形（例如，圖7到9以及11）?；蛘?，也可限定沒(méi)有切去部分的圓弓形（例如，圖14B）。橫貫空心柱形管156內(nèi)徑160的狹縫136的深度162可以是多變的以便形成柔性部分128期望的柔性。也就是說(shuō)，狹縫136的深度162越大，柔性部分128越柔軟。狹縫136可通過(guò)技工可用的各種工藝和方法形成，諸如但不限于鋸切、激光切割或放電加工（EDM）。狹縫136可這樣形成，使柔性部分128限定非同心的撓曲軸線(xiàn)130。就“非同心的”撓曲軸線(xiàn)，它意味著各自的撓曲軸線(xiàn)沒(méi)有在軸向?qū)R。也就是說(shuō)，撓曲軸線(xiàn)130a在空間中限定了不與撓曲軸線(xiàn)130b和130c重合的軸線(xiàn)，并且撓曲軸線(xiàn)130b在空間中限定了不與柔性軸線(xiàn)130c重合的軸線(xiàn)。在某些實(shí)施方式中，撓曲軸線(xiàn)130與終止于由撓曲軸線(xiàn)橋接的同一狹縫136中的光纖104的遠(yuǎn)端150的位置沿直徑相反。例如，柔性部分128a可直徑上地對(duì)著遠(yuǎn)端150a等。柔性部分128的橫剖面164描繪在圖11中。該橫剖面的特征在于中性或撓曲軸線(xiàn)130穿過(guò)的面積質(zhì)心C，并具有正交的慣性軸線(xiàn)x-x和y-y，在該橫剖面上慣性軸線(xiàn)x-x標(biāo)識(shí)了關(guān)于其面積慣性矩最小的軸線(xiàn)。在一些實(shí)施方式中，y-y軸線(xiàn)大致穿過(guò)縱軸110。圓弓形幾何形狀提供了遠(yuǎn)大于關(guān)于慣性軸線(xiàn)x-x剛性的關(guān)于慣性軸線(xiàn)y-y的剛性?？紤]具有π/2弧度的角度（90°）的圓弓形。繞慣性軸線(xiàn)y-y的面積慣性矩是繞慣性軸線(xiàn)x-x的面積慣性矩的大約二十倍。于是，引起繞慣性軸線(xiàn)y-y力矩的力引起的彎曲通常會(huì)遠(yuǎn)小于相對(duì)于關(guān)于慣性軸線(xiàn)x-x施加同樣的力矩所引起的彎曲。因此，繞慣性軸線(xiàn)y-y的力矩傾向于以鄰接部分之間扭轉(zhuǎn)力的形式傳遞，而繞慣性軸線(xiàn)x-x的力矩會(huì)傾向于引起柔性部分128的變形以及隨后的鄰接分段116之間的撓曲。描繪在圖9和14B中的撓曲光束長(zhǎng)度163定義為在相對(duì)應(yīng)的光纖104遠(yuǎn)端150處撓曲軸線(xiàn)130與傳播軸線(xiàn)148之間的距離，該距離垂直于慣性軸線(xiàn)x-x。例如，通過(guò)把遠(yuǎn)端150c與狹縫136c的撓曲軸線(xiàn)130c定位成沿直徑相對(duì)，撓曲光束長(zhǎng)度163被最大化，并且隨之而來(lái)的光纖104遠(yuǎn)端150與反射構(gòu)件151近端152之間的間隙153的操作長(zhǎng)度δ的變化也被最大化。參照?qǐng)D12A和12B，分別響應(yīng)于軸向力FA和橫向力FL的光纖力感測(cè)組件98a的操作描繪在本發(fā)明的實(shí)施方式中。軸向力FA導(dǎo)致分段116以基本上純彎曲的動(dòng)作繞不同的柔性部分128的慣性軸線(xiàn)x-x彎曲，從而導(dǎo)致接近光纖104遠(yuǎn)端150的狹縫136的尺寸減?。▓D12A）。依次的，這導(dǎo)致間隙153的操作長(zhǎng)度δ減小，從而導(dǎo)致光纖104接收到的反射輻射的特性改變（即，持續(xù)橫過(guò)間隙153的干涉圖樣的頻率，或反射輻射的強(qiáng)度）。橫向力FL通常會(huì)導(dǎo)致四段式結(jié)構(gòu)構(gòu)件102更復(fù)雜的變形。在圖10B的描繪中，橫向力FL基本上平行于柔性部分128a的慣性軸線(xiàn)y-y施加。這導(dǎo)致在引起間隙153a尺寸δa可以忽略的變化的同時(shí)，柔性部分128a轉(zhuǎn)化遠(yuǎn)側(cè)段124與第二中間段122之間的力矩。轉(zhuǎn)化的力矩導(dǎo)致柔性部分128b和128c繞它們各自的慣性軸線(xiàn)x-x彎曲，這依次導(dǎo)致狹縫136b在接近光纖104b遠(yuǎn)端150b處靠攏，并使狹縫136c在接近光纖104c遠(yuǎn)端150c處展開(kāi)。注意到在圖12B的描繪中，由于橫向力FL不是垂直于各自的慣性軸線(xiàn)x-x作用，柔性部分128b或128c都不是純彎曲的。因此，繞慣性軸線(xiàn)x-x彎曲的程度大體上會(huì)與垂直于慣性軸線(xiàn)x-x作用的橫向力FL的分量成比例。理解到，圖12A和12B分別示出純軸向和純橫向的力，但是在三維空間中具有軸向和橫向分量的組合力矢量會(huì)通過(guò)疊加來(lái)組合描述的總效果。于是，通過(guò)校準(zhǔn)光纖力感測(cè)組件在這些純負(fù)荷情況下的響應(yīng)并疊加各種響應(yīng)以推斷軸向和橫向分量，可確定在三維空間中的力矢量。前述的實(shí)施方式可提供操作長(zhǎng)度δ相對(duì)于柔性部分128所經(jīng)受的應(yīng)變的變化的機(jī)械放大。分段116在垂直于各自一個(gè)彎曲部分128的慣性軸線(xiàn)x-x位置處的撓曲與慣性軸線(xiàn)x-x和各自光纖104遠(yuǎn)端150的各自位置之間的撓曲光束長(zhǎng)度163成比例。于是，狹縫136尺寸138的變化在與撓曲軸線(xiàn)130沿直徑相對(duì)的位置處最大。這樣，對(duì)于光纖104遠(yuǎn)端150與撓曲軸線(xiàn)130沿直徑相對(duì)（如圖9中描繪的）的實(shí)施方式而言，光纖104處于最大靈敏度的位置。結(jié)構(gòu)構(gòu)件102可由除空心柱形管之外的其它形式制造，包括但不限于限定了方形、矩形或十字形橫截面的管或桿。結(jié)構(gòu)構(gòu)件102可包括諸如鈦或鉑/銥的金屬材料，或者諸如聚合物或陶瓷的非金屬材料。灌封膠144可包含膠或環(huán)氧樹(shù)脂，并可選擇成緊密地匹配結(jié)構(gòu)構(gòu)件102和/或光纖104的熱膨脹系數(shù)（CTE），或者提供介于結(jié)構(gòu)構(gòu)件102和光纖104之間的熱膨脹系數(shù)以便提供在兩者之間的過(guò)渡。也可為柔性的目的來(lái)選擇灌封膠144使得粘合膜的熱生長(zhǎng)不會(huì)在光纖104上施加實(shí)質(zhì)的應(yīng)變。在有些情況下，使用灌封膠144很薄的膜減輕了光纖104和結(jié)構(gòu)構(gòu)件102之間差異熱膨脹的應(yīng)變誘導(dǎo)影響。參照?qǐng)D13、13A和13B，具有三段式結(jié)構(gòu)構(gòu)件182的光纖力感測(cè)組件180描繪在本發(fā)明的實(shí)施方式中。光纖力感測(cè)組件180包括許多與組件98a相同的方面，這些相同的方面由相同編號(hào)的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)。三段式結(jié)構(gòu)構(gòu)件182與四段式結(jié)構(gòu)構(gòu)件102之間的差別在于三段式結(jié)構(gòu)構(gòu)件182僅包括位于近側(cè)段118和遠(yuǎn)側(cè)段124之間單個(gè)的中間段184。而且，三段式結(jié)構(gòu)構(gòu)件的特征在于由兩個(gè)柔性部分186a和186b把中間段184分別與近側(cè)段118和遠(yuǎn)側(cè)段124分開(kāi)，從而分別限定了遠(yuǎn)側(cè)或“最遠(yuǎn)側(cè)”狹縫188a與近側(cè)狹縫188b。光纖104與反射構(gòu)件151之間的布置可以與涉及圖6中描述和討論的各種結(jié)構(gòu)相同。反射構(gòu)件可被配置從而被動(dòng)地補(bǔ)償熱膨脹/收縮，或者反射構(gòu)件裝配有溫度傳感器從而主動(dòng)地補(bǔ)償。被動(dòng)地和主動(dòng)地補(bǔ)償都在上面描述了。在描繪的實(shí)施方式中，柔性部分186a和186b限定了各自的撓曲軸線(xiàn)190a和190b，撓曲軸線(xiàn)190a和190b旋轉(zhuǎn)地隔開(kāi)180°（即，沿直徑上相對(duì)）使得它們與縱軸線(xiàn)110基本上共面。同樣對(duì)于這個(gè)實(shí)施方式，柔性部分186a和186b的慣性軸線(xiàn)y-y基本上共面。光纖104a和104c以及光纖力感測(cè)組件180相對(duì)應(yīng)的反射構(gòu)件151a和151c延伸進(jìn)入同一個(gè)遠(yuǎn)側(cè)狹縫188a中，并且與慣性軸線(xiàn)y-y旋轉(zhuǎn)地等距隔開(kāi)γ角但分別位于相反的方向+γ和-γ。在操作中，三段式結(jié)構(gòu)構(gòu)件182通常會(huì)以與圖12A和12B中描繪相同的方式響應(yīng)軸向和橫向力分量FA和FL。也考慮對(duì)橫向力分量FLx和FLy的具體響應(yīng)，描繪在圖13B中，這里FLx是垂直于慣性軸線(xiàn)x-x作用的橫向力分量，而FLy是垂直于慣性軸線(xiàn)y-y作用的橫向力分量。橫向力分量FLx會(huì)導(dǎo)致繞慣性軸線(xiàn)x-x的純彎曲，并導(dǎo)致分別類(lèi)似于狹縫136c和136b中尺寸138c和138b變化的遠(yuǎn)側(cè)狹縫188a和近側(cè)狹縫188b中的尺寸變化，其描繪在圖12B中。各種間隙153的操作長(zhǎng)度δ變化與遠(yuǎn)側(cè)狹縫188a和近側(cè)狹縫188b的尺寸變化相一致。然而，橫向力分量FLy的檢測(cè)依賴(lài)于關(guān)于彎曲部分186a慣性軸線(xiàn)y-y的撓曲，該撓曲通過(guò)間隙153a和153c操作長(zhǎng)度δ的變化來(lái)感測(cè)。由于柔性部分186關(guān)于慣性軸線(xiàn)y-y的剛性遠(yuǎn)大于關(guān)于慣性軸線(xiàn)x-x的剛性，因此對(duì)力分量FLy的靈敏性（每單位力測(cè)量到的位移）不像對(duì)力分量FLx的靈敏性一樣高。參照?qǐng)D14、14A和14B，利用三段式結(jié)構(gòu)構(gòu)件182的光纖力感測(cè)組件192a描繪在本發(fā)明的實(shí)施方式中。光纖力感測(cè)組件192a包括許多與組件180相同的方面，這些相同的方面由相同編號(hào)的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)。組件180和192a之間的差別在于，對(duì)于光纖力感測(cè)組件192a而言，所有光纖104錨固至近側(cè)段118，穿過(guò)近側(cè)狹縫188b和單一中間段184，然后終止于接近遠(yuǎn)側(cè)狹縫188a的地方。光纖力感測(cè)組件192a的另一個(gè)差別是，光纖104與配對(duì)反射構(gòu)件151的角度分布是不均勻的，并且光纖104/反射構(gòu)件151位于距慣性軸線(xiàn)y-y比圖13中光纖力感測(cè)組件180更遠(yuǎn)的位置處。于是，相對(duì)于慣性軸線(xiàn)y-y的旋轉(zhuǎn)位移γ不是全部相等的，而是可表征為唯一值γA、γB和γC。在描繪的實(shí)施方式中，γA和γB大致相等。由于幾個(gè)原因，圖14中描繪的光纖力感測(cè)組件192a的布置對(duì)橫向力分量FLy比組件180的布置對(duì)橫向力分量FLy更加靈敏。第一，感測(cè)到的位移是關(guān)于柔性部分186a和186b兩個(gè)部分位移的累加。第二，由中間段184所提供的狹縫188a和188b之間的距離提供了關(guān)于柔性部分186b慣性軸線(xiàn)y-y的彎曲位移的機(jī)械放大。第三，比起三根光纖104隔開(kāi)120°成均勻的角分布，光纖104和成對(duì)反射構(gòu)件151相對(duì)于慣性軸線(xiàn)y-y的平面的旋轉(zhuǎn)位移γ不是90°（γC）就是接近90°（γA，γB）。相對(duì)于均勻分布通過(guò)增加角位移γA和γB，相對(duì)應(yīng)間隙153a和153b對(duì)FLy分量的靈敏性增加了，在γ=90°時(shí)對(duì)FLy分量的靈敏性最大。同樣注意到，隨著γ增加，對(duì)FLx分量的靈敏性減小了。這里，通過(guò)對(duì)FLx分量靈敏性有益的折衷部分實(shí)現(xiàn)了對(duì)FLy分量靈敏性的增強(qiáng)。因此，圖14中描繪的光纖力感測(cè)組件192a對(duì)橫向力的靈敏性比圖13中光纖力感測(cè)組件180的靈敏性更加均衡（更少的方向依賴(lài)性）。像上面伴隨著圖6A和6B的討論一樣，在圖13和14配置中都可執(zhí)行對(duì)歸因于溫度變化的變化相同的被動(dòng)補(bǔ)償。通過(guò)給柔性部分186a和186b裝配溫度傳感器，也可使圖13和14中光纖力感測(cè)組件180或192a的主動(dòng)補(bǔ)償成為可能。參照?qǐng)D15，光纖力感測(cè)組件192b描繪在本發(fā)明的實(shí)施方式中。光纖力感測(cè)組件192b具有許多與光纖力感測(cè)組件192a相同的方面。組件192a和192b之間的主要差別在于，反射構(gòu)件151延伸穿過(guò)遠(yuǎn)側(cè)狹縫188a并與光纖104在近側(cè)狹縫188b附近光耦合。在描繪的實(shí)施方式中，反射構(gòu)件151也由與三段式結(jié)構(gòu)構(gòu)件182相同的材料制成?；蛘撸瓷錁?gòu)件151由不同材料制成，但具有與三段式結(jié)構(gòu)構(gòu)件182相同的熱膨脹系數(shù)。功能上，光纖力感測(cè)組件192b提供了與光纖力感測(cè)組件192a相同的力靈敏性?xún)?yōu)勢(shì)。然而，由于光纖104基本上不延伸超過(guò)灌封膠144，于是實(shí)現(xiàn)了上面說(shuō)明的涉及圖6的相同的益處。見(jiàn)等式（9）到（12）以及伴隨的討論。除了包含在此的明確限定外，特此通過(guò)引用把包括上面的下述參考文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容合并在此：授予Leo等的國(guó)際公開(kāi)號(hào)No.WO2007/015139、授予Leo等的國(guó)際公開(kāi)號(hào)No.WO2010/079418、授予Kistler等的國(guó)際公開(kāi)號(hào)No.WO2009/114955；授予Leo等的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)No.8,157,789、授予Leo等的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)No.8,075,498、授予Aeby等的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)No.8,048,063，以及授予Leo等的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)No.2009/0287092。提及諸如上下、前后、左右等術(shù)語(yǔ)是為了描述的便利性，而不是旨在把本發(fā)明或它的組成部分限制到任何特定的方向。圖中描繪的所有尺寸可隨本發(fā)明具體實(shí)施方式的可能的設(shè)計(jì)及預(yù)期的用途改變，而不會(huì)脫離本發(fā)明的范圍。這里公開(kāi)的附加的圖和方法中的每一個(gè)可以分開(kāi)使用或與其它特征或方法聯(lián)合使用以提供改進(jìn)的設(shè)備、系統(tǒng)和方法用于制造和使用相同的設(shè)備、系統(tǒng)和方法。因此，這里公開(kāi)的特征和方法的組合可以不必以最廣泛的意義實(shí)施本發(fā)明，而是僅僅公開(kāi)的用以特別描述本發(fā)明代表性的實(shí)施方式。為了解釋本發(fā)明權(quán)利要求的目的，明確指出不援引U.S.C第35篇第6段，第112款的規(guī)定，除非在主權(quán)利要求中敘述了“用于…的裝置”或“用于…的步驟”的特定術(shù)語(yǔ)。