近年来，人们对激光聚变、机械加工或激光驱动的粒子加速器等高功率激光工艺产生了浓厚的兴趣。对于后者，激光尾流场加速技术（LWFA，由Tajima和Dawson于1979年提出）甚至被认为是提供X射线自由电子激光器的潜在候选者。然而，对于这些高度非线性的过程，仍然需要努力走向工业系统，特别是提高生成电子束的稳定性和质量。例如，已经探索了各种方案，而且，显然，驱动激光部件是可以使用的关键组件7.
尽管如此，真正的激光应用通常远非使用简化的高斯光束，因为干扰会改变波前，即使经常在激光维护和光束质量控制上投入大量精力和成本，以保持交付的激光尽可能接近完美的衍射极限情况。然而，最近的实验证明，在调整激光波前时会出现剧烈的变化8,9，而其他著作则通过理论、模拟和实验的耦合开始探索这个问题。
但是，到目前为止，据我们所知，对LWFA的这一主要问题的数值研究仍然局限于当前的PIC（细胞中的粒子） 模拟。其他激光成丝方法已被证明是有效的，但它们不适用于模拟 LWFA 的常见过程。尽管LWFA以前曾尝试过模拟真实激光束，例如包括波前失真或聚焦行为（从实验测量中检索），但仍然需要验证所获得结果的一致性。由于PIC模拟非常耗时，该过程的典型传播距离被限制在毫米级，从而阻止了近场激光输入的任何使用，近场激光输入通常是众所周知的和测量的，但无法以分析方式描述。
目前无法准确描述高功率像差光束与等离子体的真实相互作用，尤其是晕现象的问题无法解决。特别是，在等离子体通道内传播的高斯激光束可以转换为等离子体波导模式，如近轴近似下所述，我们也认为，对于像差光束来说，这可能是正确的。因此，等离子体通道可能是减轻波前像差的良好候选者。
因此，必须处理一种经过验证的方法来传播这种光束并验证这种假设。可以采用各种方法来生成和塑造等离子体通道，使他们的实际应用成为可能，从而使他们的研究变得有趣。以前的研究表明，使用2D PIC模拟，高斯光束可以在抛物线等离子体通道内很好地引导，并且与非抛物线等离子体通道相比，可以减少失真22，而定义等离子体通道的功能的重要性已经得到证明。
