Projecten per jaar
Organisatieprofiel
Organisation profile
Applied Physics (APHY): is een jonge en multidisciplinaire groep onderzoekers behorende tot de vakgroepen Toegepaste Natuurkunde en Fotonica (TONA) en Fysica (DNTK). Wij combineren experimenteel en theoretische onderzoek naar niet-lineaire, complexe en dynamische systemen gebruik makend van geavanceerde methodes uit de fysica. Naast fotonische systemen (zoals bv. halfgeleiderlasers en hun dynamica, fotonische metamaterialen, dissipatieve solitonen en andere spatio-temporele structuren, enz.) worden meer en meer ook andere dynamische systemen, zoals o.a. biologische systemen, neurale netwerken, enz. bestudeerd. Zie website APHY: http://we.vub.ac.be/aphy/ De huidige onderzoekslijnen illustreren het multidisciplinaire karakter van het onderzoek: - Dynamica van halfgeleiderlasers: niet-lineaire dynamica, bifurcatietheorie en theorie van stochastische processen worden toegepast op lasers, i.h.b. halfgeleiderlasers. Deze theoretische studie laat ons toe om het dynamische gedrag (bv. bi- en multistabiliteit, exciteerbaarheid) van half- geleiderlasers te bestuderen. Deze theoretische voorspellingen worden in onze labs getoetst aan experimenten. - Coherentie eigenschappen van lasers: experimentele en theoretische studie van de coherentie eigenschappen van halfgeleiderlasers en onderzoek naar methodes om de ruimtelijke coherentie op gecontroleerde wijze te veranderen. Op deze wijze kunnen we ruimtelijk incoherente emissie genereren met een laserbron. In ons onderzoek trachten we dit unieke werkingsgebied experimenteel te karakteriseren, te begrijpen, modellen te ontwerpen, te optimaliseren en toe te passen in innovatieve applicaties. - Metamaterialen: metamaterialen zijn complexe structuren die worden opgebouwd uit kleine, resonante, elektrische circuits. Deze bouwstenen zijn veel kleiner dan de golflengte van het licht, waardoor ze de elektromagnetische eigenschappen van de materialen volledig bepalen en zo de rol vervullen van de atomen uit traditionele natuurlijke materialen. Zo simuleren we bv. de elementaire metamateriaal-bouwstenen over fotonische devices gebaseerd op metamaterialen tot de ontwikkeling van metamateriaal-gebaseerde systemen met behulp van de technieken uit de transformatieoptica. - Dissipatieve solitonen: we bestuderen theoretisch de structuren die ontstaan in uitgebreide spatiale systemen in de natuur, zowel uitgestrekte patronen als gelokaliseerde structuren (spatiale of dissipatieve solitonen). We onderzoeken het dynamisch gedrag van deze solitonen (in tijd en ruimte) en trachten de onderliggende bifurcatiestructuur te ontrafelen. - Gekoppelde netwerken met tijdsvertraging (delay): we bestuderen theoretisch (kleine) netwerken van systemen (oscillatoren, lasers, enz.) die gekoppeld worden met een tijdsvertraging. Bij zulke systemen kan synchronisatie optreden, waarbij de oscillatoren trillen met dezelfde frequentie en/of fase. I.h.b. kijken we naar het bestaan en de stabiliteit van zulke gesynchroniseerde oplossingen, en de invloed van de netwerk topologie en van de delay. - Neurale netwerken gebaseerd op delay: we hebben recent aangetoond dat zulke systemen universele informatieverwerkende eigenschappen hebben (Reservoir Computing of Liquid State Machines). Met 1 enkele niet-lineaire node kunnen we dezelfde informatieverwerkende prestaties halen als met een neuraal netwerk bestaande uit 400 nodes. We onderzoeken die informatieverwerkende capaciteit verder en trachten deze te verklaren en te implementeren m.b.v. (opto)-elektronische systemen. - Dynamische modellering van biologische systemen: we bestuderen de dynamica van gen transcriptie, i.h.b. de dynamica van Toxine-Antitoxine systemen in bacteria and archaea. In samenwerking met Structural Biology Brussels bestuderen we modellen voor de gen regulatie en de functie ervan in de cel met verschillende technieken: differentiaalvergelijkingen, stochastische methoden, enz. Daarnaast zijn we recent ook begonnen met de dynamische modellering van biologische ecosystemen, zoals de darmflora, in samenwerking met de groep van J. Raes.
Vingerafdruk
Netwerk
Profielen
-
Jan Danckaert
- Vrije Universiteit Brussel
- Staf en secretariaat - Academisch personeel
- Natuurkunde - Academisch personeel
- Toegepaste Natuurkunde
- Toegepaste Natuurkunde en Fotonica - Academisch personeel
Persoon: Onderzoeker, Professor
-
Sophie de Buyl
- Vrije Universiteit Brussel
- Biologie - Academisch personeel
- Toegepaste Biologische Wetenschappen - Academisch personeel
- Natuurkunde - Academisch personeel
- Toegepaste Natuurkunde
Persoon: Onderzoeker, Professor
-
Vincent Ginis
- Vrije Universiteit Brussel
- Bedrijfstechnologie en operationeel beheer - Academisch personeel
- Data Analytics Laboratory
- Toegepaste Natuurkunde
Persoon: Onderzoeker, Professor
-
Guy Van Der Sande
- Vrije Universiteit Brussel
- Natuurkunde - Academisch personeel
- Basis (bio)-medische wetenschappen - Academisch personeel
- Toegepaste Natuurkunde en Fotonica - Academisch personeel
- Toegepaste Natuurkunde
Persoon: Onderzoeker, Professor
-
Guy Verschaffelt
- Vrije Universiteit Brussel
- Toegepaste Natuurkunde en Fotonica - Academisch personeel
- Toegepaste Natuurkunde
Persoon: Onderzoeker, Professor
-
IOF3022: IOF GEAR: Artificial Intelligence Lab
Nowe, A., De Boer, B., Bogaerts, B., Beuls, K., Loeckx, J., Wiggins, G., Lenaerts, T., Vranken, W., Libin, P., Dooms, A., Barbé, K., Ginis, V., Verboven, S. & Van Droogenbroeck, F.
1/01/22 → 31/12/26
Project: Toegepast
-
BRGRD57: R&D-project 2021: de ethische en inclusieve AI-verzekering
1/10/21 → 31/03/23
Project: Toegepast
-
OZR3789: Bilateral cooperation within the framework of a joint doctoral project: benchfee for joint PhD VUB - KU Leuven, COENEN Lize
25/05/21 → 24/05/25
Project: Fundamenteel
-
OZR3798: Bilateral cooperation within the framework of a joint doctoral project: benchfee for joint PhD VUB - ULB, BETTONI Rossana
29/01/21 → 28/01/25
Project: Fundamenteel
Onderzoeksoutput
-
Impact of phase modulation on the performance of photonic delay-based reservoir computing with semiconductor lasers
Bauwens, I., Harkhoe, K. K., Bienstman, P., Verschaffelt, G. & Van Der Sande, G., 26 apr 2022, (Accepted/In press) Impact of phase modulation on the performance of photonic delay-based reservoir computing with semiconductor lasers.Onderzoeksoutput: Conference paper
-
Impact of phase modulation on the performance of photonic delay-based reservoir computing with semiconductor lasers
Bauwens, I., Harkhoe, K. K., Bienstman, P., Verschaffelt, G. & Van Der Sande, G., 6 apr 2022.Onderzoeksoutput: Poster
-
Influence of the input signal’s phase modulation on the performance of optical delay-based reservoir computing using semiconductor lasers
Bauwens, I., Harkhoe, K. K., Bienstman, P., Van Der Sande, G. & Verschaffelt, G., 11 apr 2022, In : Opt. Express. 30, 8, blz. 13434-13446 13 blz., OE.449508.Onderzoeksoutput: Article
Open Access -
The influence of ergodicity on risk affinity of timed and non-timed respondents
Vanhoyweghen, A., Verbeken, B., Macharis, C. & Ginis, V., dec 2022, In : Scientific Reports. 12, 1, blz. 3744 9 blz., 3744.Onderzoeksoutput: Article
Open Access -
Artificial neural networks for inverse design of resonant nanophotonic components with oscillatory loss landscapes
Lenaerts, J., Pinson, H. & Ginis, V., 1 jan 2021, In : Nanophotonics. 10, 1, blz. 385-392 8 blz.Onderzoeksoutput: Article
Open Access3 Citaten (Scopus)
Activiteiten
-
A physics-inspired approach to overcome oscillatoryloss landscapes in the inverse design of optical components
Joeri Lenaerts (Speaker), Vincent Ginis (Contributor), Hannah Pinson (Contributor)26 jan 2022Activiteit: Talk or presentation at a conference
-
Not all Ising Machines are Created Equal: Choice of Nonlinearity Induces Order-of-magnitude Differences in Computational Performance
Fabian Böhm (Speaker), Thomas Van Vaerenbergh (Contributor), Guy Verschaffelt (Contributor), Guy Van Der Sande (Contributor)27 sep 2021Activiteit: Talk or presentation at a conference
-
Research Stay at the Kavli Institute of Theoretical Physics, Santa Barbara, USA
Sophie de Buyl (Visitor)2020Activiteit: Research and Teaching at External Organisation
-
Reservoir Computing with ultrafast spin-lasers
Krishan Kumar Harkhoe (Speaker), Guy Van Der Sande (Contributor), Guy Verschaffelt (Contributor)5 dec 2020Activiteit: Talk or presentation at a workshop/seminar
-
Solvay Workshop "Physics of living systems: from molecules, to cells, to whole organisms"
Sophie de Buyl (Organiser)2020Activiteit: Participation in conference