1 CO2激光器
CO2激光器可以提供理想的功率：CO2激光器既能连续工作又能脉冲工作，而且输出大、效率高，它的能量转换效率可高达20％～25％，连续输出功率可达万瓦级，脉冲输出能量可达万焦耳，脉冲宽度可压缩到毫微秒级。工业上已应用100kW，实验室可达25kW，射频激励方式达到5kW， 它能满足金属加工的要求。
此外，CO2激光器发射的波长为10．6μm和9．6μm，此波长正好处于大气传输窗口，非常有利于制导、测距、通讯以及作为激光武器。同时这种波长的光对人眼睛的危害比可见光和Nd：YAG产生的1.06μm的光对人眼的危害要小得多，因此使用起来比较安全。
价格也比其他的激光器便宜。但所采用的工频电源体积大、效率较低，采用的多反射镜光学传输系统结构复杂，文护和操作不便。它的应用最为广泛，特别是在汽车制造、机器制造、造船和宇航工业部门． 用它主要进行金属村料的焊接、切割和表面处理。
1.1 CO2激光器的工作原理
在CO2激光器的放电管内充有CO2、N2、He等混合气体，其配比和总气压可以在一定范围内变化(一般是：CO2：N2：He：l：0．5：2．5总气压为1066．58Pa)。任何分子都有三种不同的运动形式：一是分子里的电子运动， 决定着电子能态；二是分子里的原子振动， 即原子围绕其平衡位置不停地作周期性振动，这种运动决定了分子的振动能态；三是分子的转动， 决定着分子的转动能态。co2激关器就是利用co2分子的振动和转动能级间的跃迁来产生激光的 激光波长为10．6μm。利用气体放电泵浦方法向co2气体分子注入能量，使放电管中co2分子达到反转分布状态： 将直流电压的两输出端分别接到放电管的两电极上， 当不加电压或电压很低时，两电极问的气体完全绝缘毕业论文http://www.751com.cn/ 论文网http://www.751com.cn/，内阻为无穷太，没有电流流过；随着电压的升高，气体中开始有带电粒子移动，气体的内阻开始减小， 当达到某一电压值时， 内阻急剧减小， 电流迅速增加、气体被击穿、放电开始，这一电压值叫做着火电压；放电管中的气体被击穿放电后， 电流增长、气体中载流子增加、激光放电管的内阻下降、又进一步引起电流的增加，这一过程反复进行， 放电管呈现负阻效应，为F使放电能够稳定地工作在放电管电流一电压特性曲线的某一点上，在放电管的供电电路中采取了限流措越。放电管放电时，在混合气体中，Nz分子与电子碰撞、获得的电子能量而被激发， 而在N2分子与co2分子碰撞时叉把它从电子获得的能量转移给CO2分子， 使CO2 分子被激发，有利于激光的产生；管中的He气有冷却作用， 可以阻止CO2气体温度上升， 同时还可以使激光下能级减少，提高激光器的效率。
1.2 常见CO2激光器类型及优缺点
1.2.1 封离（准封离）激光器
封离（准封离）激光器是CO2型激光器中发展较早的较为成熟的激光器。
优点：光束质量良好（基模或低阶模）、工作寿命长、可靠性高、文修使用方便、电光效率较高（15%——20%）、制造工艺简单、造价低、运行费用低。
缺点：单位腔长发光率低、较大功率器件占地面积大。
1.2.2 封离型CO2激光器
结构特点：气体不流动、不更换
优点：结构简单、造价及运行费用低
缺点：散热效果差、单位放电长度输出功率低（＜50W/m)
1.2．3 准封离型CO2激光器
功率较高（300W以上）的封离型激光器都附带一个真空排气系统，用来定期抽掉腔内变质的气体，充以新鲜气体而重新使用，此类激光器称为“准封离型CO2激光器”。特点：气体不流动、注入功率低、输出效率低（60～80W/m）
长春光机所曾研制了一台输出功率1500W，24m长的该类激光器。美国同类实验装置输出功率8800W，长达220m。
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