Sastav
CO2 laser je vrsta plinskog lasera. U ovom uređaju električna energija prolazi kroz cijev napunjenu plinom, stvarajući svjetlost. Krajevi cijevi su ogledala; od kojih je jedan potpuno reflektirajući, a drugi koji propušta malo svjetlosti. Smjesa plina obično se sastoji od ugljičnog dioksida, dušika, vodika i helija. Svjetlost koju proizvode CO2 laseri je nevidljiva, pada u daleki infracrveni opseg svjetlosnog spektra.
Proizvodnja laserske zrake
Kad se potaknu električnom strujom, molekule dušika u plinskoj smjesi postaju pobuđene, što znači da dobivaju energiju. Dušik se koristi jer može zadržati ovo pobuđeno stanje dulje vrijeme bez pražnjenja energije u obliku fotona ili svjetlosti. Visokoenergetske vibracije dušika zauzvrat pobuđuju molekule ugljičnog dioksida. U ovom trenutku laser postiže stanje koje se naziva populacijska inverzija, točku u kojoj sustav ima više pobuđenih čestica od neuzbuđenih. Da bi laser proizveo zraku svjetlosti, atomi dušika moraju izgubiti pobuđeno stanje oslobađajući energiju u obliku fotona. To se događa kada pobuđeni atomi dušika dođu u kontakt s vrlo hladnim atomima helija, zbog čega dušik oslobađa svjetlost.
Ispuštanje laserskog svjetla
Proizvedena svjetlost je vrlo snažna u usporedbi s normalnom svjetlošću, jer je cijev plinova okružena zrcalima, koja odražavaju veći dio svjetlosti koja putuje kroz cijev. Ova refleksija svjetlosti dovodi do pojačavanja intenziteta svjetlosnih valova koje stvara dušik. Svjetlost se povećava dok putuje naprijed-natrag kroz cijev, a izlazi tek nakon što postane dovoljno svijetla da prođe kroz djelomično reflektirajuće zrcalo.
Snaga snopa i valna duljina
Svjetlost od CO2 lasera dovoljno je snažna da reže mnoge materijale, uključujući tkaninu, drvo i papir; najsnažniji CO2 laseri koriste se za obradu čelika i drugih metala. Iako CO2 laseri s najvećom snagom rade preko 1.000 W, oni koji se koriste za obradu uglavnom su između 25 i 100 W; za usporedbu, laserski pokazivači su nekoliko tisućinki vata. Budući da je u infracrvenom području, ima vrlo dugu valnu duljinu, oko 10,6 mikrometara; mnogo je duža od vidljive svjetlosti koja se kreće između oko 450 i 700 nanometara. Kako kontinuirani laseri idu, tip CO2 je najmoćniji u proizvodnji.