很多天然材料和合成材料在9~12μm具有很強(qiáng)的吸收峰,而這恰好是co2激光器的輸出波長所處的波段,這為co2激光器在材料加工和光譜分析領(lǐng)域提供了大量機(jī)會(huì),這個(gè)波段也包含在大氣傳輸窗口內(nèi),因此也是很多傳感和測距應(yīng)用的理想選擇。傳統(tǒng)的co2激光器由含有co2分子的混合氣體產(chǎn)生氣體放電而形成。因?yàn)榉肿诱駝?dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的能級(jí)非常接近,co2分子在這些能級(jí)之間躍遷產(chǎn)生的光子與可見光和近紅外光相比,能量更低,波長更長。對(duì)于一臺(tái)激光打標(biāo)機(jī),激光器是整個(gè)機(jī)器的靈魂,激光器的好壞決定一臺(tái)激光打標(biāo)機(jī)加工產(chǎn)品質(zhì)量的好壞與激光打標(biāo)機(jī)的使用壽命。
co2激光器的運(yùn)動(dòng)原理:從激光器是一種分子激光。主要的物質(zhì)是co2分子。它可以表現(xiàn)多種能量狀態(tài)這要視其震動(dòng)和旋轉(zhuǎn)的形態(tài)而定?;镜哪芰烤W(wǎng)狀見圖1。co2里的混合氣體是由于電子釋放而造成的低壓氣體(通常30-50托)形成的等離子(電漿)。如麥克斯韋-波爾茲曼分布定律所說,在等離子里,分子呈現(xiàn)多種興奮狀態(tài)。一些會(huì)呈現(xiàn)高能態(tài)(00o1)其表現(xiàn)為不對(duì)稱擺動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)與空心墻碰撞或者自然散發(fā),這種分子也會(huì)偶然的丟失能量。通過自然散發(fā)這種高能狀態(tài)會(huì)下降到對(duì)稱擺動(dòng)形態(tài)(10o0)以及放射出可能傳播到任何方向的光子(一種波長10.6μm的光束)。偶然的,這種光子的一種會(huì)沿著光軸的腔向下傳播也將在共鳴鏡里擺動(dòng)。
co2激光的種類:大體上co2激光器分為兩種,第一種方式是基于自動(dòng)處理自然擴(kuò)散熱氣到管墻,運(yùn)作原理就是密封和慢軸流激光。第二種是基于氣體強(qiáng)迫對(duì)流,其運(yùn)作原理就是快軸流激光,其他分類如:密封式或無流式、慢軸流、快軸流、快速橫向流、橫向激勵(lì)大氣(TEA)。密封或無流式co2激光通常以用于光束偏轉(zhuǎn)激光做記號(hào),TEAco2激光通常應(yīng)用于防護(hù)罩制作。
泵的電源供應(yīng):CWco2激光主要有三種給泵供電的方式。例如:直流電(DC)、高頻(HF)、射頻(RF)。直流電供電設(shè)計(jì)簡單,在高頻率供電式中電子在頻率20-50千赫茲之間交替。而直流電,高頻供電在大小上緊密而且較高效率,射頻供電中電子在頻率2至100兆赫茲之間交替,與直流電相比,其電壓和效率都較低。