Nedavno je istraživački tim sa Odseka za svemirsku i astronautičku lasersku tehnologiju i sisteme, Šangajskog instituta za optiku i precizne mašine (SIPM), Kineske akademije nauka (CAS) i centra za laserske inovacije Wang Zhijiang (WZLIC), postigao napredak u Predviđanje kvaliteta snopa za lasere sa vlaknima dopirane tulijem velike snage i poboljšanje kvaliteta spajanja fuzije. Rezultati vezani za istraživanje sumirani su kao "Predviđanje kvaliteta snopa za Tm-dopirani sistem vlakana zasnovano na metodi širenja snopa konačnih razlika" i "Utjecaj lasera s vlaknima na pijedestalu". "Utjecaj spajanja vlakana na postolju na performanse lasera s vlaknima dopiranog Tm" objavljeni su u Physica Scripta i IEEE Photonics Journal, respektivno.
Laseri sa vlaknima dopiranim tulijem velike snage (TDFL) sa talasnim dužinama u rasponu od 1900~2100 nm imaju široku perspektivu primene u oblastima biomedicine, obrade plastike, LIDAR-a, dijagnostike apsorpcione spektroskopije i izvora laserskog pumpanja srednjeg infracrvenog zračenja. Pri velikoj snazi, termičko taloženje zbog kvantnog gubitka uzrokuje ozbiljnije promjene indeksa prelamanja unutar aktivnog vlakna, što utiče na kvalitet izlaznog snopa. Hitan je problem kako uravnotežiti mnoge parametre dizajna lasera s vlaknima dopiranih tulijem velike snage, predvidjeti i poboljšati izlazne performanse lasera i postići visok kvalitet zraka.
U ovom radu, za aktivna vlakna sa složenim indeksima prelamanja i različitim radijusima savijanja, istraživači su simulirali transport snopa unutar lasera sa zadatim parametrima metodom transporta snopa konačnih razlika (FD-BPM) i dali kvalitet izlaznog snopa. laser na osnovu predviđanja profila krajnje izlazne tačke. Poređenje rezultata numeričkog proračuna kvaliteta zraka za različite snage lasera sa tipičnim rezultatima eksperimentalnih studija otkriva da je odstupanje predviđenih rezultata od eksperimentalnih rezultata manje od 10%, čime se potvrđuje tačnost utvrđenog modela predviđanja kvaliteta zraka.
U međuvremenu, kroz numeričku simulaciju i eksperimentalno istraživanje, istraživači su duboko analizirali uticaj fuzionog spajanja vlakana dopiranog tulijem sa bazom na izlazne performanse lasera i shvatili da su visoke performanse i stabilni izlaz tulijuma od 1940 nm. dopirani fiber laser snage 202 W kroz simulaciju parametra fuzionog spajanja i optimizaciju procesa spajanja fuzije: efikasnost optičke konverzije je povećana sa 39,6% na 48,4%, a kvalitet zraka je povećan sa M2x =10.55, M2y=11.89 do M2x=2.17, M2y=2.26. Ova studija pruža teorijske smjernice za dizajn TDFL-a velike snage i visokog kvaliteta zraka.
