二氧化碳激光器的优缺点有哪些 二氧化碳激光器的应用介绍

一、二氧化碳激光器的优缺点有哪些

二氧化碳激光器是一种发射处于1000nm带中的红外脉冲激光，它不仅是一种激光器，而且是许多精密切削、焊接应用领域中最常用的工具之一。下面来看看二氧化碳激光器的优缺点介绍：

1、优点

（1）输出功率范围较大，国外已用100KW激光焊机进行焊接。闭管二氧化碳激光器可有几十瓦的连续输出功率，这远远超过了其他的气体激光器，横向流动式的电激励二氧化碳激光器则可有几十万瓦的连续输出。此外横向大气压二氧化碳激光器，从脉冲输出的能量和功率上也都达到了较高水平，可与固体激光器媲美。

（2）能量转换效率高，二氧化碳激光器的能量转换效率可达30～40%，这也超过了一般的气体激光器。

（3）利用CO2分子的振动-转动能级间的跃迁的，有比较丰富的谱线，在10微米附近有几十条谱线的激光输出。近年来发现的高气压二氧化碳激光器，甚至可做到从9～10微米间连续可调谐的输出。

（4）它的输出波段正好是大气窗口，即大气对这个波长的透过率较高。并具有输出光束的光学质量高，相干性好，线宽窄，工作稳定。

（5）具有较好的方向性、单色性和较好的频率稳定性。而气体的密度小，不易得到高的激起粒子浓度，因而，CO2气体激光器输出的能量密度通常比固体激光器小。

（6）能以脉冲方式或连续方式工作，焊接范围广，既能用来焊接微型件，也能焊接较厚的工件。

（7）输出波长为10.6m，正落在8--14m的大气窗口之间，在距离传输方面有独特的优点。

（8）气体纯度要求低，一般只要工业纯度二氧化碳气体即可。

（9）激光器与电源可集成在一套系统中，结构紧凑，设计简单。

（10）使用寿命长。

2、CO2激光器的缺点

CO2激光器的变换功率是很高的，但最高也不会超越 40%，这就是说，将有 60%以上的能量变换为气体的热能，使温度增加。而气体温度的增加，将致使激光上能级的消激起和激光下能级的热激起，这都会使粒子的反转数削减。并且，气体温度的增加，将使谱线展宽，致使增益系数降低。特别是，气体温度的增加，还将致使 CO2 分子的分解，降低放电管内的 CO2 分子浓度。这些要素都会使激光器的输出功率降低，乃至发生“温度猝灭” 。

二、二氧化碳激光器性能特点

1、小功率

一般来说，二氧化碳激光器可以提供小功率，其输出功率可以调节，以适合各种工艺要求。 相比于其他激光器，二氧化碳激光器的机械结构简单，安装、调节及使用也相对容易。

2、高聚焦能力

二氧化碳激光器具有非常好的聚焦能力，一般可以将成像尺寸缩小至纳米尺度，从而满足精确处理的要求。

3、单重频

二氧化碳激光器的激光脉冲带宽很小，可以很好地克服蒸发焊接、粉加工等过程中产生的热量影响。

4、辐照距离长

二氧化碳激光器激光距离能够偏移30m，让工艺安装更为灵活，大大减少了激光安装投资和工艺改造投资。

三、二氧化碳激光器的应用介绍

了解了二氧化碳激光器的优缺点及性能特点后，我们再来看看二氧化碳激光器的应用介绍吧！

1、医疗领域：CO2激光器在医疗行业中用于各种治疗和手术，如眼科手术、皮肤治疗等。

2、材料加工：这是CO2激光器最重要的应用领域之一，包括金属和非金属材料的切割、打标、雕刻等。

3、工业制造：在工业制造领域，CO2激光器用于焊接、熔覆加工等，特别是在汽车、造船和航空航天行业中。

4、包装喷码：CO2激光器在包装行业中用于喷码和标记。

5、科研与军事：CO2激光器在科研和军事领域也有一定的应用，如激光雷达、测距等。

6、纺织业：CO2激光器在纺织业中的应用非常广泛，例如布料切割和雕刻。