一、二氧化碳激光器的優缺點有哪些

二氧化(hua)碳激(ji)光器是一(yi)(yi)種發射處于1000nm帶(dai)中的(de)紅(hong)外脈沖激(ji)光，它不僅是一(yi)(yi)種激(ji)光器，而且是許多精密切削、焊接應用領(ling)域中最常用的(de)工具之一(yi)(yi)。下面來看看二氧化(hua)碳激(ji)光器的(de)優缺點介紹：

1、優點

（1）輸(shu)出功率范(fan)圍較大(da)，國外(wai)已用100KW激(ji)光焊機進行焊接。閉管二(er)氧化(hua)碳激(ji)光器(qi)(qi)可有幾十瓦(wa)的連(lian)續(xu)輸(shu)出功率，這遠遠超過(guo)了(le)(le)其他(ta)的氣體激(ji)光器(qi)(qi)，橫(heng)向流(liu)動(dong)式的電(dian)激(ji)勵二(er)氧化(hua)碳激(ji)光器(qi)(qi)則(ze)可有幾十萬瓦(wa)的連(lian)續(xu)輸(shu)出。此(ci)外(wai)橫(heng)向大(da)氣壓(ya)二(er)氧化(hua)碳激(ji)光器(qi)(qi)，從脈沖輸(shu)出的能量和功率上也都(dou)達到了(le)(le)較高水平，可與固(gu)體激(ji)光器(qi)(qi)媲美。

（2）能量(liang)(liang)轉(zhuan)換效率高(gao)，二氧化碳激光(guang)器(qi)的能量(liang)(liang)轉(zhuan)換效率可達(da)30～40%，這也(ye)超過了一般的氣體(ti)激光(guang)器(qi)。

（3）利用(yong)CO2分子的(de)(de)振(zhen)動(dong)-轉動(dong)能級間的(de)(de)躍遷的(de)(de)，有(you)比較(jiao)豐富(fu)的(de)(de)譜線(xian)，在10微米附(fu)近有(you)幾(ji)十條(tiao)譜線(xian)的(de)(de)激光輸(shu)出。近年來發現的(de)(de)高氣(qi)壓(ya)二氧(yang)化碳(tan)激光器，甚至可(ke)做到從9～10微米間連續可(ke)調諧的(de)(de)輸(shu)出。

（4）它的輸(shu)出波段正好是大(da)氣(qi)窗(chuang)口，即大(da)氣(qi)對這個(ge)波長的透過率較高(gao)。并(bing)具有輸(shu)出光束的光學(xue)質(zhi)量(liang)高(gao)，相干(gan)性好，線寬窄(zhai)，工(gong)作穩定。

（5）具有(you)較(jiao)好(hao)的方向性、單色性和較(jiao)好(hao)的頻率(lv)穩定性。而(er)氣體的密(mi)度(du)(du)小，不(bu)易得到(dao)高(gao)的激(ji)起粒子濃(nong)度(du)(du)，因(yin)而(er)，CO2氣體激(ji)光器輸出(chu)的能量密(mi)度(du)(du)通常(chang)比(bi)固體激(ji)光器小。

（6）能以脈沖方(fang)(fang)式(shi)或(huo)連續方(fang)(fang)式(shi)工作(zuo)，焊(han)接范圍(wei)廣，既能用(yong)來焊(han)接微(wei)型(xing)件(jian)，也能焊(han)接較厚的工件(jian)。

（7）輸出(chu)波(bo)長(chang)為(wei)10.6m，正(zheng)落在8--14m的大氣窗口之間，在距(ju)離(li)傳輸方面有獨(du)特的優(you)點(dian)。

（8）氣體純度要求低(di)，一般只要工業純度二氧化碳(tan)氣體即可(ke)。

（9）激光器與電源可集成在(zai)一套(tao)系統(tong)中，結構緊湊，設(she)計簡單。

（10）使用壽命長。

2、CO2激光器的缺點

CO2激光器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)變換功率(lv)是(shi)很高的(de)(de)(de)(de)(de)，但(dan)最高也不(bu)會超越 40%，這就是(shi)說(shuo)，將(jiang)有 60%以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)能量變換為(wei)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)熱能，使(shi)溫(wen)度(du)增(zeng)加。而(er)氣(qi)體溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加，將(jiang)致(zhi)(zhi)使(shi)激光上(shang)能級的(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)激起和激光下能級的(de)(de)(de)(de)(de)熱激起，這都會使(shi)粒子的(de)(de)(de)(de)(de)反轉數削減(jian)。并且，氣(qi)體溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加，將(jiang)使(shi)譜線展(zhan)寬，致(zhi)(zhi)使(shi)增(zeng)益系數降(jiang)低(di)。特別是(shi)，氣(qi)體溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加，還將(jiang)致(zhi)(zhi)使(shi) CO2 分(fen)(fen)子的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)解，降(jiang)低(di)放電管內的(de)(de)(de)(de)(de) CO2 分(fen)(fen)子濃度(du)。這些要素都會使(shi)激光器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)輸出(chu)功率(lv)降(jiang)低(di)，乃至發(fa)生“溫(wen)度(du)猝滅” 。

二、二氧化碳激光器性能特點

1、小功率

一般來說，二氧(yang)化碳激光器可以(yi)提供小功(gong)率，其輸出(chu)功(gong)率可以(yi)調節，以(yi)適合各種(zhong)工藝要(yao)求。 相(xiang)比于其他(ta)激光器，二氧(yang)化碳激光器的機械結構簡(jian)單，安裝、調節及使用(yong)也相(xiang)對容(rong)易。

2、高聚焦能力

二氧化碳(tan)激(ji)光器(qi)具有非常好的(de)聚焦(jiao)能力(li)，一般可(ke)以將成(cheng)像尺(chi)寸(cun)縮小至納(na)米尺(chi)度，從而(er)滿足(zu)精確處理的(de)要求。

3、單重頻

二氧化碳(tan)激(ji)光(guang)(guang)器的激(ji)光(guang)(guang)脈(mo)沖帶寬很小(xiao)，可以很好地克服蒸發焊接、粉加工(gong)等過程中產生的熱量影響。

4、輻照距離長

二氧(yang)化碳激(ji)光(guang)(guang)器激(ji)光(guang)(guang)距離(li)能夠偏移(yi)30m，讓(rang)工(gong)藝(yi)安(an)裝(zhuang)更為靈(ling)活，大大減(jian)少了激(ji)光(guang)(guang)安(an)裝(zhuang)投資和工(gong)藝(yi)改造(zao)投資。

三、二氧化碳激光器的應用介紹

了解(jie)了二氧化(hua)(hua)碳(tan)激(ji)光(guang)器的優缺點(dian)及(ji)性能(neng)特點(dian)后，我們再來看(kan)看(kan)二氧化(hua)(hua)碳(tan)激(ji)光(guang)器的應(ying)用介紹吧！

1、醫療領域：CO2激光器在醫療行業中用于各種治(zhi)療和(he)手(shou)術(shu)，如眼(yan)科手(shou)術(shu)、皮膚(fu)治(zhi)療等。

2、材料加工：這是(shi)CO2激光器(qi)最重要的應用領域(yu)之(zhi)一，包括金屬和非金屬材(cai)料的切割、打(da)標、雕刻等。

3、工業制造：在(zai)(zai)工(gong)業制造領域，CO2激(ji)光器用(yong)于焊接(jie)、熔覆(fu)加工(gong)等，特別是(shi)在(zai)(zai)汽車、造船和航(hang)空航(hang)天(tian)行業中。

4、包裝噴碼：CO2激光器在包裝(zhuang)行(xing)業(ye)中用于噴碼和(he)標記。

5、科研與軍事：CO2激光(guang)器在(zai)科(ke)研和(he)軍事領域也(ye)有一(yi)定的應用(yong)，如激光(guang)雷(lei)達、測距等。

6、紡織業：CO2激光器在紡織業中的應用非常廣泛，例如布料切割和雕刻。