Лазерный мир

В Год науки и технологий в рубрике «Женщина в науке» научный сотрудник Лаборатории нелинейной фотоники Новосибирского государственного университета (НГУ) и Федерального исследовательского центра информационных и вычислительных технологий (ФИЦ ИВТ) Анастасия Беднякова рассказала о том, как с помощью математических формул создает сверхточные «умные» лазеры, а также о том, как она совершенно случайно влюбилась в науку и решила посвятить ей свою жизнь. 

Анастасия Беднякова вместе с коллегами занимается созданием умных волоконных лазеров с использованием алгоритмов машинного обучения в рамках гранта Российского научного фонда (РНФ).

Такие лазеры можно использовать в телекоммуникациях, в медицине — для проведения сложных офтальмологических операций, удаления опухолей и диагностики, в промышленности — для обработки материалов, микрорезки и микросварки, и во многих других областях.

«Умный лазер — это самонастраивающееся устройство. Что бы вы с ним не делали, как бы вы на него не воздействовали, его генерация сохранится. Если, например, похолодает или вы как-то пошевелите световод, режим генерации, настроенный вами ранее, сохранится. Пока работа таких лазеров возможна только в лабораторных условиях, потому что для измерения характеристик излучения требуется целый набор дорогостоящих устройств, которые делают систему громоздкой», — объясняет ученая работу лазера. 

Однако Анастасия Беднякова и ее коллеги смогли доказать, что с помощью алгоритмов машинного обучения и единственного измерительного прибора — наносекундного фотодетектора — можно определить основные характеристики светового импульса в резонаторе. Резонатор, образованный оптическим световодом, — это основной элемент волоконного лазера.

«Направление нелинейной оптики, связанное с волоконными лазерами, продолжает динамично развиваться, открываются новые фундаментальные явления. Нам при проведении своих исследований удается находить новые физические эффекты в волоконном световоде и строить на их основе новые типы волоконных лазеров с недостижимыми ранее характеристиками. Таким образом, в будущем мы сможем создать  такой умный лазер, который можно будет использовать и вне стен лаборатории», — рассказывает Анастасия Беднякова.

Источник: https://minobrnauki.gov.ru/press-center/news/?ELEMENT_ID=34733