①高功率,其最大连续输出功率已达上万kW;
②高效率,其总效率为10%左右,比其它加工用激光器的效率高得多;
③高光束质量,其模式较好且较稳定。所有这些优点都是激光加工所需要的。
1.封离型激光器,为扩散冷却准封离型CO2激光器。此种类型CO2激光器的工作气体不流动,直流自持放电产生的热量,靠玻璃管或石英管壁传导散热,故其热导率低。注入功率和激光功率受工作气体温升的限制,每米激光管的输出功率在50W3.70W之间。由于工作气体在放电过程中有分解,故其输出激光功率随运行时间延长而逐渐下降,其优点是结构简单,维护方便,造价和运行费均较低
2.快速轴流CO,激光器
瓦级激光功率时.采用此种准封离型CO2激光器是适宜的.快速轴流激光器,它是由工作气体沿放电管轴向流动来实现冷却,R气流方向同电场方向和激光方向一致,其气流速度一般大于100m/s,有的甚至可达亚音速。其结构主要由细放电管、谐振腔、高压直流放电系统、高速风机(罗茨泵)、热交换器及气流管道等部分组成。快速轴流CO2激光器的主要特点有:
a,光束质量好(基模或TEM00模)
b,功率密度高;
c,电光效率高,可达26%;
d,结构紧凑;
e,可以连续和脉冲双制运行。因此,这种类型激光器使用范围很广
3.横向流动型CO2激光器
横流CO2激光器的示意该激光器的工作气体沿着与光轴垂直的方向快速流过放电区以维持腔内有较低的气体温度,从而保证有高功率输出.单位有效谐振腔长度的输出激光功率达每米1OkW,商用器件的最大功率可达25kW。但其缺点是光束质量较差,在设计良好的理想情况下可以得到低阶镆输出,否则为多模输出的这种类型的激光器广泛应用于材料的表面改性加工领域,如激光表面淬火,激光表面合金化,激光表面熔覆,激光表面非晶化等。
4射频式CO2激光器
这是一种可重复利用反复充气的激光器,并且一次充气就可长时间使用超过3W个小时,重为重要的他的光斑质量极为优秀,完全的TEMOO模,发散角很小,最高功率可以做到上千瓦级,目前的CO2激光打标机在低功率上都是用到射频式CO2激光器的,金属外壳封装,抗震性能优良.