一、二氧化碳激光器的優(yōu)缺點有哪些

二氧化碳激光器是一種發(fā)射處于1000nm帶中的紅外脈沖激光，它不僅是一種激光器，而且是許多精密切削、焊接應用領(lǐng)域中最常用的工具之一。下面來看看二氧化碳激光器的優(yōu)缺點介紹：

1、優(yōu)點

（1）輸出功率范圍較大，國外已用100KW激光焊機進行焊接。閉管二氧化碳激光器可有幾十瓦的連續(xù)輸出功率，這遠遠超過了其他的氣體激光器，橫向流動式的電激勵二氧化碳激光器則可有幾十萬瓦的連續(xù)輸出。此外橫向大氣壓二氧化碳激光器，從脈沖輸出的能量和功率上也都達到了較高水平，可與固體激光器媲美。

（2）能量轉(zhuǎn)換效率高，二氧化碳激光器的能量轉(zhuǎn)換效率可達30～40%，這也超過了一般的氣體激光器。

（3）利用CO2分子的振動-轉(zhuǎn)動能級間的躍遷的，有比較豐富的譜線，在10微米附近有幾十條譜線的激光輸出。近年來發(fā)現(xiàn)的高氣壓二氧化碳激光器，甚至可做到從9～10微米間連續(xù)可調(diào)諧的輸出。

（4）它的輸出波段正好是大氣窗口，即大氣對這個波長的透過率較高。并具有輸出光束的光學質(zhì)量高，相干性好，線寬窄，工作穩(wěn)定。

（5）具有較好的方向性、單色性和較好的頻率穩(wěn)定性。而氣體的密度小，不易得到高的激起粒子濃度，因而，CO2氣體激光器輸出的能量密度通常比固體激光器小。

（6）能以脈沖方式或連續(xù)方式工作，焊接范圍廣，既能用來焊接微型件，也能焊接較厚的工件。

（7）輸出波長為10.6m，正落在8--14m的大氣窗口之間，在距離傳輸方面有獨特的優(yōu)點。

（8）氣體純度要求低，一般只要工業(yè)純度二氧化碳氣體即可。

（9）激光器與電源可集成在一套系統(tǒng)中，結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計簡單。

（10）使用壽命長。

2、CO2激光器的缺點

CO2激光器的變換功率是很高的，但最高也不會超越 40%，這就是說，將有 60%以上的能量變換為氣體的熱能，使溫度增加。而氣體溫度的增加，將致使激光上能級的消激起和激光下能級的熱激起，這都會使粒子的反轉(zhuǎn)數(shù)削減。并且，氣體溫度的增加，將使譜線展寬，致使增益系數(shù)降低。特別是，氣體溫度的增加，還將致使 CO2 分子的分解，降低放電管內(nèi)的 CO2 分子濃度。這些要素都會使激光器的輸出功率降低，乃至發(fā)生“溫度猝滅” 。

二、二氧化碳激光器性能特點

1、小功率

一般來說，二氧化碳激光器可以提供小功率，其輸出功率可以調(diào)節(jié)，以適合各種工藝要求。 相比于其他激光器，二氧化碳激光器的機械結(jié)構(gòu)簡單，安裝、調(diào)節(jié)及使用也相對容易。

2、高聚焦能力

二氧化碳激光器具有非常好的聚焦能力，一般可以將成像尺寸縮小至納米尺度，從而滿足精確處理的要求。

3、單重頻

二氧化碳激光器的激光脈沖帶寬很小，可以很好地克服蒸發(fā)焊接、粉加工等過程中產(chǎn)生的熱量影響。

4、輻照距離長

二氧化碳激光器激光距離能夠偏移30m，讓工藝安裝更為靈活，大大減少了激光安裝投資和工藝改造投資。

三、二氧化碳激光器的應用介紹

了解了二氧化碳激光器的優(yōu)缺點及性能特點后，我們再來看看二氧化碳激光器的應用介紹吧！

1、醫(yī)療領(lǐng)域：CO2激光器在醫(yī)療行業(yè)中用于各種治療和手術(shù)，如眼科手術(shù)、皮膚治療等。

2、材料加工：這是CO2激光器最重要的應用領(lǐng)域之一，包括金屬和非金屬材料的切割、打標、雕刻等。

3、工業(yè)制造：在工業(yè)制造領(lǐng)域，CO2激光器用于焊接、熔覆加工等，特別是在汽車、造船和航空航天行業(yè)中。

4、包裝噴碼：CO2激光器在包裝行業(yè)中用于噴碼和標記。

5、科研與軍事：CO2激光器在科研和軍事領(lǐng)域也有一定的應用，如激光雷達、測距等。

6、紡織業(yè)：CO2激光器在紡織業(yè)中的應用非常廣泛，例如布料切割和雕刻。