3、AI对光子晶体肿瘤检测传感的影响

AI对光子晶体肿瘤检测传感的影响

1. 引言

1987年，E. Yablonovitch在抑制自发辐射的实验中首次使用了“光子晶体”这一术语。此后，众多科学家在实验中运用该术语，并设计出了一维（1D）、二维（2D）和三维（3D）等多种光子晶体结构。光子晶体光纤（PCF）是一类知名的光纤，它利用光子晶体构成围绕纤芯（结构内部）的包层（结构外部）。

光纤传感器具有不受电磁干扰（EMI）影响、对化学和生物变化呈惰性、低传输损耗、高精度和快速响应等特性，在未来将成为各领域应用最广泛的传感器。光子晶体是沿光纤全长分布的低损耗周期性微观气孔排列。光纤传感器按强度可分为光谱型和干涉型传感器，它们在小体积下提供高表面积，在生物医学和制药行业展现出卓越的传感特性。一系列超材料推动了光子学在光子晶体光纤（PCF）结构设计、建模和仿真中的应用，PCF传感器采用有限差分时域（FDTD）方法运行。

传感原理是将PCF与特定的光子晶体（PhC）材料（如石英玻璃Si、硼硅酸盐冕玻璃Bk7、硫系玻璃As₂Se₃、硼浮法玻璃、钠钙玻璃等）叠加，使整个装置进入干涉模式，从而实现智能传感以获得高效结果。与传统传感器相比，PCF传感器具有诸多优势，其多孔内部结构提供了极大的设计灵活性。

2. 生物传感

生物传感与其他传感原理一样，遵循布拉格定律。布拉格定律与斯涅尔定律的组合公式如下：
[m = \frac{2D\sqrt{n_{eff}^2 - \sin^2\theta}}{\lambda}]
其中：
- (m) 是衍射级数
- (\lambda) 是波长
- (D) 是晶体中原子间的距离
- (n_{eff}) 是