https://nauka.tass.ru/nauka/19267443

Ученые Новосибирского государственного университета (НГУ) и Сколковского института науки и технологий создали обучаемый волоконный лазер, настраиваемый без участия человека. Самонастраиваемые лазеры могут применяться в металлообработке, машиностроении, системах связи и высокотехнологичной медицине, сообщили ТАСС в пресс-службе НГУ.

«После автоматизации и предварительной подготовки процесс обучения занял один день. За это время агент научился без участия человека, самостоятельно запускать лазер и находить режимы с высоким порядком гармонической синхронизации. При этом сама настройка лазера происходит гораздо быстрее, чем при участии человека», - приводит пресс-служба слова младшего научного сотрудника лаборатории технологий фотоники и машинного обучения для сенсорных систем НГУ Евгения Куприкова.

Волоконный лазер с насыщающимся поглотителем на основе ионной ячейки из углеродных нанотрубок был разработан и собран исследователями лаборатории наноматериалов Сколковского института науки и технологий. «Оказалось, что, подавая напряжение на ячейку из нанотрубок, можно управлять характеристиками насыщающегося поглотителя, что предоставляет дополнительную степень свободы в управлении лазером. Было показано, что в таком лазере могут быть получены режимы гармонической синхронизации мод, при которой происходит кратное увеличение частоты повторения импульсов в режиме», - рассказали в пресс-службе.

Однако для получения режимов гармонической синхронизации мод большого порядка необходимо вмешательство человека для настройки лазера. Ученые НГУ разработали алгоритм, который обучает систему самостоятельно запускать лазер и находить режимы с высоким порядком гармонической синхронизации. «Более того, агент сумел научиться получать режимы гармонической синхронизации мод 11-го порядка, в то время как человеку удалось достичь лишь 9-го порядка» - добавил Куприков.

Уточняется, что волоконные лазеры с синхронизацией мод представляют собой нелинейные оптические системы, обеспечивающие генерацию сверхкоротких импульсов с высокой частотой повторения. В зависимости от стратегии настройки параметров резонатора при одних и тех же параметрах могут существовать разные импульсные режимы. Настройка подобных систем с трудом поддается автоматизации.