В России создали “умный” лазер для машиностроения и медицины
За один день алгоритм научился самостоятельно запускать лазер и с высокой точностью настраивать его на нужную частоту.
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.
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.
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.
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.
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.
Источник: nauka.tass.ru
