En CO2-laser är en typ av gaslaser. I denna enhet drivs el genom ett gasfyllt rör, som producerar ljus. Ändarna av röret är speglar; varav den ena är helt reflekterande och den andra som låter lite ljus genom. Gasblandningen innefattar generellt koldioxid, kväve, väte och helium. Ljus som produceras av CO2-lasrar är osynligt och faller inom det långt infraröda området av ljusspektret.
Produktion av laserstråle
När stimulerad av en elektrisk ström blir kvävemolekyler i gasblandningen upphetsad, vilket innebär att de får energi. Kväve används eftersom det kan hålla detta upphetsade tillstånd under långa perioder utan att tömma energin i form av foton eller ljus. Kvävgasens hög energi vibrationer i sin tur exciterar koldioxidmolekylerna. Vid denna tidpunkt uppnår lasern ett tillstånd som kallas populationsinversion, den punkt där ett system har mer upphetsade partiklar än icke-upphetsade. För att lasern ska producera en ljusstråle måste kväveatomerna förlora sitt upphetsade tillstånd genom att frigöra energi i form av fotoner. Detta händer när de exciterade kväveatomen kontaktar de mycket kalla heliumatomerna, vilket gör att kvävet släpper ut ljus.
Utlösen av laserljus
Det producerade ljuset är mycket kraftfullt jämfört med normalt ljus eftersom Gassröret är omgivet av speglar, vilket återspeglar det mesta av ljuset som rör sig genom röret. Denna reflektion av ljus orsakar att ljusvågorna produceras av kvävet för att bygga in intensitet. Ljuset ökar när det rör sig fram och tillbaka genom röret, som bara kommer ut efter att ha blivit tillräckligt starkt för att passera genom den delvis reflekterande spegeln.
Bälteffekt och våglängd
Ljus från en CO2-laser är kraftfull nog att skära många material, inklusive tyg, trä och papper; De mest kraftfulla CO2-lasrarna används för bearbetning av stål och andra metaller. Även om de högst drivna CO2-lasrarna går över 1000 W, är de som används för bearbetning i allmänhet mellan 25 och 100 W; I jämförelse är laserpekare några tusenedelar av en watt. Eftersom det är i infrarött, har det en mycket lång våglängd, runt 10,6 mikrometer; det är mycket längre än synligt ljus, som sträcker sig mellan 450 och 700 nanometer. Som kontinuerliga lasrar går, är CO2-typen den mest kraftfulla i produktionen.
