CO2激光器是怎么工作的？

一、CO2气体激光源介绍

CO2是一种分子气体激光器，由碳和氧组成。分子气体激光器通过分子能级之间的跃迁产生激发振荡。

CO2分子气体激光器，主要物质为CO2，辅助气体为氮气、氦气等。 它的光电转换效率(输出激光功率与输出电功率之比)较高，一般为15%，输出功率从小瓦级到大瓦级。因为CO2的结构类型差别很大，它广泛应用于不同的领域，其中以激光医学应用较为广泛。 CO2激光器的输出波长为10.6um，是不可见的红外光，非常容易。

二、CO2激光器工作原理

CO2激光器的放电管内充有CO2、N2、He等混合气体，比值与总气压可在一定范围内变化(一般比值为CO2：N2：He=1：0.5：2.5，总压为1066Pa)。 CO2 激光结合了上述内容将气体混合物置于光学振荡器中，利用 CO2 分子的振动和旋转能级。激光由跃迁产生，激光波长为10.6um ，使用排气泵。通过泵的方式将能量注入CO2气体分子中，使放电管中的CO2分子发生反转。

转移配电状态：将直流电压的两个输出端分别接到放电管的两个电极上。当不加电压或电压很低时，两电极之间的气体完全绝缘，内阻。它是无限大的，没有电流流过它;随着电压的增加，气体开始充电。当粒子运动时，气体的内阻开始减小，当电压达到某个电压峰值时。

内阻急剧下降，电流迅速增大，气体被击穿，称为点火电压。放电管内的气体被击穿放电后，电流增大，气体中的载流子增多。 激光放电管内阻减小，进而导致电流增大，使激光放电管内阻减小。经过反复处理，放电管呈现出负阻效应，以稳定放电。 对放电管电流-电压特性曲线的某一值进行工作。 供电电路采取限流措施。

当放电管放电时，处于混合气体中。N2分子与电子碰撞并被获得的电子能量激发，而N2分子则被N2分子与电子碰撞激发。当 CO2 分子发生碰撞时，将从电子获得的能量传递给 CO2 分子。经过多次能量转换，CO2分子被激活，更有利于激光的产生。气体中的H2气体具有降温作用，可有效防止CO2气体温度升高。同时可以降低激光器的低能级，提高激光器的输出效率。