«Умные» лазеры создали ученые в Новосибирске

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, из-за чего многие из таких лазерных источников могут существовать только в рамках лаборатории, — рассказал младший научный сотрудник лаборатории технологий фотоники и машинного обучения для сенсорных систем Евгений Куприков.

<...> Наша основная идея заключается в том, чтобы заменить человека в этом процессе на интеллектуального агента, который методом проб и ошибок самостоятельно сможет найти выигрышную стратегию настройки и использовать ее в дальнейшем. Для этого мы используем подход глубокого обучения с подкреплением. Это некое междисциплинарное исследование, объединяющее две разных области — лазерные системы и алгоритмы искусственного интеллекта, — объяснил ученый.

Наша лаборатория предложила использовать алгоритм обучения с подкреплением Soft Actor-Critic для решения поставленной задачи. После автоматизации и предварительной подготовки процесс 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. Более того, агент научился получать режимы гармонической синхронизации мод 11 порядка, в то время как человеку удалось достичь лишь девятого, — рассказал Евгений Куприков.