上海光机所使用深度强化学习实现激光自锁模
Original 上海光机所 激光评论 2022-06-13 17:00 Posted on 上海
01 导读
相关成果以“Deep reinforcement with spectrum series learning control for a mode-locked fiber laser”为题于2022年05月26日正式发表于Photonics Research。
02 研究背景
基于非线性偏振演化机制的锁模光纤激光器广泛应用于光通信、传感、精细加工、生物医学等领域。然而，这种激光器的腔内参数对环境变化很敏感，需要光纤的严格固定和环境屏蔽来实现激光器的稳定运行。这限制了它的应用条件。
03 研究创新点
本研究工作针对超快激光器种子源（锁模光纤激光器）稳定锁模状态快速搜索的技术需求，提出了一种锁模工作模式搜索（MDRL）和状态切换算法（MSP）。该算法结合了时间序列深度强化学习和长短时记忆网络，可有效搜索耗散孤子锁模激光器（图1）的锁模状态并完成不同运行状态之间的切换（图2）。数值模拟表明，激光腔的动态特征可以从光谱序列中获得。
图1 耗散孤子锁模激光器
图3 随机初始状态锁模搜索结果
04 总结与展望
该方法是无模型的，因此不仅可以用于锁模状态的搜索，还可以获得特殊时间-光谱特性的锁模动力学模式，在激光时空精确调控等方面有潜在应用前景，受到国内外同行的关注。
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