二氧化碳激光器适用在什么范围？

二氧化碳激光器，可称“隐身人”，因为它发出的激光波长为10.6 微米，“身”处红外区，肉眼不能觉察，它的工作方式有连续、脉冲两种。连续方式产生的激光功率可达20 千瓦以上。脉冲方式产生波长10.6 微米的激光也是***强大的***种激光。

人们已用它来“打”出原子核中的中子。二氧化碳激光器的出现是激光发展中的重大进展，也是光武器和核聚变研究中的重大成果。***普通的二氧化碳激光器是***支长1 米左右的放电管。它产生的激光是看不见的，在砖上足以把砖头烧到发出耀眼的白光。二氧化碳激光于1964年***次运用其波长为10.6μm。

因为这是***种非常有效率的激光，作为商业模型来说其转换效率达到10%，所以二氧化碳激光广泛用于激光切割，焊接，钻孔和表面处理。作为商业应用激光可达45千瓦，这是***强的物质处理激光。

二氧化碳激光是***种分子激光。主要的物质是二氧化碳分子。它可以表现多种能量状态这要视其震动和旋转的形态而定。基本的能量网状。二氧化碳里的混合气体是由于电子释放而造成的低压气体（通常30-50托）形成的等离子。如麦克斯韦-波尔兹曼分布定律所说，在等离子里，分子呈现多种兴奋状态。

***些会呈现高能态（00o1）其表现为不对称摆动状态。当与空心墙碰撞或者自然散发，这种分子也会偶然的丢失能量。通过自然散发这种高能状态会下降到对称摆动形态(10o0)以及放射出可能传播到任何方向的光子（***种波长10.6μm的光束）。偶然的，这种光子的***种会沿着光轴的腔向下传播也将在共鸣镜里摆动。

二氧化碳激光器是以CO2气体作为工作物质的气体激光器。放电管通常是由玻璃或石英材料制成，里面充以CO2气体和其他辅助气体（主要是氦气和氮气，***般还有少量的氢或氙气）；电极***般是镍制空心圆筒；谐振腔的***端是镀金的全反射镜，另***端是用锗或砷化镓磨制的部分反射镜。

当在电极上加高电压（***般是直流的或低频交流的），放电管中产生辉光放电，锗镜***端就有激光输出，其波长为10.6微米附近的中红外波段；***般较好的管子。***米长左右的放电区可得到连续输出功率40～60瓦。CO2激光器是***种比较重要的气体激光器。

这是因为它具有***些比较突出的优点：

第***

它有比较大的功率和比较高的能量转换效率。***般的闭管CO2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CO2激光器则可有几十万瓦的连续输出。此外横向大气压CO2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。CO2激光器的能量转换效率可达30～40%，这也超过了***般的气体激光器。

第二

它是利用CO2分子的振动-转动能***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CO2激光器，甚至可做到从9～10微米间连续可调谐的输出。

第三

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）。除此之外，它也具有输出光束的光学质量高，相干性好，线宽窄，工作稳定等优点。因此它在***民经济和***防上都有许多应用，如应用于加工（焊接、切割、打孔等），通讯、雷达、化学分析，激光诱发化学反应，外科手术等方面。