BMBF Bundesministerium für Bildung und Forschung

Research-Campus MODAL

NANOLab

Optimales Design von resonanten Nanostrukturen

Die Photonik ist eine Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts. Datenbasierte Methoden spielen eine wesentliche Rolle bei der Entwicklung und Anwendung photonischer und Quanten-Technologien. In Bereichen wie der Sensorik und der Qualitätskontrolle ermöglicht die Auswertung von Daten Entscheidungs- und Quantifizierungsprozesse. Neben modellbasierten Simulationen von Messvorgängen gewinnen hier Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) zunehmend an Bedeutung.

Das NanoLab entwickelt Methoden zur effizienten, fehlerkontrollierten und selbstadaptiven Simulation von Licht-Materie-Wechselwirkungen in resonanten Nanostrukturen. Diese numerischen Methoden basieren auf Modellen zur Modenentwicklung beobachtbarer Größen in Kopplung mit KI-basierten Verfahren. Diese Methoden werden in Zusammenarbeit mit dem Industrie- und Anwendungspartnern weiterentwickelt und für komplexe Anwendungen validiert.

Die Kernidee unserer Arbeit ist, dass krankheitsbedingte Veränderungen in einer Zelle auf mehreren biologischen Ebenen auftreten. Unsere Methoden ermöglichen eine datenzentrische integrative Analyse all dieser Ebenen, die maschinelles Lernen, Bildanalyse und netzwerkbasierte Ansätze kombinieren. Dies ermöglicht letztlich die Generierung detaillierterer und informativerer Modelle im Vergleich zu klassischen Ansätzen.