Äskettäin tutkimusryhmä avaruus- ja astronautiikkalaserteknologian ja -järjestelmien osastolta, Shanghain optiikka- ja tarkkuuskoneiden instituutista (SIPM), Kiinan tiedeakatemiasta (CAS) ja Wang Zhijiangin laserinnovaatiokeskuksesta (WZLIC) on edistynyt säteen laadun ennustaminen suuritehoisille tuliumilla seostetuille kuitulasereille ja fuusioliitoksen laadun parantaminen. Aiheeseen liittyvät tutkimustulokset on tiivistetty seuraavasti: "Säteen laadun ennuste Tm-seostetulle kuitujärjestelmälle, joka perustuu rajallisen eron säteen etenemismenetelmään" ja "Jalustakuitulaserin vaikutus". "Jalustan kuituliitoksen vaikutus Tm-seostetun kuitulaserin suorituskykyyn" julkaistiin Physica Scriptassa ja IEEE Photonics Journalissa, vastaavasti.
Suuritehoisilla tuliumilla seostetuilla kuitulasereilla (TDFL), joiden aallonpituus on 1900–2100 nm, on laajat sovellusmahdollisuudet biolääketieteen, muovinkäsittelyn, LIDAR:n, absorptiospektroskopian diagnostiikassa ja keski-infrapunalaserpumppauslähteissä. Suurella teholla kvanttihäviöstä johtuva lämpölaskeuma aiheuttaa vakavampia termisesti indusoituja taitekerroin muutoksia aktiivisen kuidun sisällä, mikä vaikuttaa lähtösäteen laatuun. On kiireellinen ongelma, kuinka tasapainottaa suuritehoisten tuliumilla seostettujen kuitulaserien monia suunnitteluparametreja, ennustaa ja parantaa lasertulosten suorituskykyä sekä saavuttaa korkea säteen laatu.
Tässä työssä aktiivisille kuiduille, joilla on monimutkaiset taitekertoimet ja erilaiset taivutussäteet, tutkijat simuloivat säteen kulkeutumista laserin sisällä tietyillä parametreilla äärellisen eron säteen siirtomenetelmällä (FD-BPM) ja antoivat lähtösäteen laadun. Laser perustuu lopullisen lähtöpisteen profiilin ennusteeseen. Säteen laadun numeeristen laskentatulosten vertailu eri lasertehoilla tyypillisiin kokeellisiin tutkimustuloksiin paljastaa, että ennustettujen tulosten poikkeama koetuloksista on alle 10 %, mikä varmistaa vakiintuneen säteen laadun ennustemallin tarkkuuden.
Sillä välin tutkijat analysoivat numeerisen simulaation ja kokeellisen tutkimuksen avulla perusteellisesti tuliumilla seostetun kuidun ja pohjan fuusioliitoksen laadun vaikutusta laserin lähtötehoon ja havaitsivat 1940 nm:n tuliumilla toimivan korkean suorituskyvyn ja vakaan tehon. seostettu kuitulaser, jonka teho on 202 W fuusioliitosparametrin simuloinnin ja fuusioliitosprosessin optimoinnin avulla: optisen optisen muunnostehokkuutta nostettiin 39,6 %:sta 48,4 %:iin ja säteen laatu parani M2x:sta =10.55, M2v=11.89 - M2x=2.17, M2v=2.26. Tämä tutkimus tarjoaa teoreettisia ohjeita suuritehoisten, korkean säteen laadukkaiden TDFL:ien suunnitteluun.
