激光器的选用：主流的激光器类型均支持激光熔覆工艺，例如co2激光器，固体激光器，光纤激光器，半导体激光器等。目前应用广泛的有co2激光器，固体激光器。co2激光器是应用广、种类多的一种激光器，在汽车工业、钢铁工业、造船工业、航空及宇航业、电机工业、机械工业、冶金工业、金属加工等领域广泛应用。约占全球工业激光器销售额40%，北美占70%。
　　co2激光器的原理
　　与其它分子激光器相同，co2激光器工作原理其受激起射进程也较凌乱。分子有三种不相同的运动，即分子里电子的运动，其运动抉择了分子的电子能态;二是分子里的原子振动，即分子里原子盘绕其平衡位置地作周期性振动——并抉择于分子的振动能态;三是分子翻滚，即分子为一全体在空间接连地旋转，分子的这种运动抉择了分子的翻滚能态。分子运动凌乱，因此能级也很凌乱。
　　co2分子为线性对称分子，两个氧原子分别在碳原子的两头，所表明的是原子的平衡位置。分子里的各原子一向运动着，要绕其平衡位置地振动。依据分子振动理论，co2有三种不相同的振动办法：
　　二个氧原子沿分子轴，向相反方向振动，即两个氧在振动中一起抵达振动的平衡值，而此刻分子中的碳原子静止不动，因此其振动被叫做对称振动。
　　两个氧原子在垂直于分子轴的方向振动，且振动方向相同，而碳原子则向相反的方向垂直于分子轴振动。因为三个原子的振动是同步的，又称为变形振动。
　　三个原子沿对称轴振动，其间碳原子的振动方向与两个氧原子相反，又叫反对称振动能。在这三种不相同的振动办法中，判定了有不相同组别的能级。
　　co2激光的激起进程：co2 激光器的工作物质是co2、he、n2、xe的混合气体，激光由co2分子发射，其它气体协助激光器的工作条件，提高激光器输出功率水平和使用寿命，输出波长：λ=10.6μm，co2激光器是输出功率的气体激光器，有连续输出50kw;脉冲输出10^12w的激光器。
　　co2激光器的结构
　　1、激光管
　　通常由三部分有些构成： 放电空间(放电管)、水冷套(管)、储气管。放电管通常由硬质玻璃制成，通常选用层套筒式构造。它可以影响激光的输出以及激光输出的功率，放电管长度与输出功率成正比。
　　在长度范围内，每米放电管长度输出的功率随总长度而添加。通常而言，放电管的粗细对对输出功率没有影响。
　　水冷套管的和放电管相同，都是由硬质玻璃制成。它的效果是冷却作业气体，使得输出功率安稳。
　　储气管与放电管的两端相连接，即储气管的一端有一小孔与放电管相通，另一端通过螺旋形回气管与放电管相通。它的效果是可以使气体在放电管中与中循环活动，放电管中的气体交流。
　　2、光学谐振腔
　　光学谐振腔由全反射镜和有些反射镜构成，是 co2激光器的主要构成。光学谐振腔通常有三个效果：操控光束的传达方向，进步单色性;选定形式;增加介质的作业长度。
　　简单常用的激光器的光学谐振腔是由相向放置的两平面镜(或球面镜)构成。co2激光器的谐振腔常用平凹腔，反射镜选用由k8 光学玻璃或光学石英加工成大曲率半径的凹面镜，在镜面上镀有高反射率的金属膜——镀金膜，使得波长为10.6μm的光反射率达 98.8%，且化学性质安稳。
　　3、电源及泵浦
　　泵浦源可以供给能量使作业物质中上下能级间的粒子数翻转。关闭式 co2 激光器的放电电流较小，选用冷电极，阴极用钼片或镍片做成圆筒状。30～40ma 的作业电流，阴极圆筒的面积 500cm2，不致镜片污染，在阴极与镜片之间加一光栏。
　　co2激光器的优点
　　1、输出功率范围较大，国外已用100kw激光焊机进行焊接。闭管激光器可有几十瓦的连续输出功率，这远过了其他的气体激光器，横向流动式的电激励激光器则可有几十万瓦的连续输出。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。
　　2、能量转换激光器的能量转换效率可达30～40%，这也超过了一般的气体激光器。
　　3、利用co2分子的振动-转动能级间的跃迁的，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激光器，甚至可做到从9～10微米间连续可调谐的输出。
　　4、它的输出波段正好是窗口，即对这个波长的透过率较高。并具有输出光束的光学高，相干性好，线宽窄，工作稳定。
　　5、具有较好的方向性、单色性和较好的频率稳定性。而气体的密度小，不易得到高的激起粒子浓度，因而，co2气体激光器输出的能量密度通常比固体激光器小。
　　6、能以脉冲方式或连续方式工作，焊接范围广，既能用来焊接微型件，也能焊接较厚的工件。
　　7、输出波长为10.6m，正落在8--14m的窗口之间，在距离传输方面有的优点。
　　8、气体纯度要求低，一般只要工业纯度气体即可。
　　9、激光器与电源可集成在一套系统中，结构紧凑，设计简单。
　
　　co2激光器的缺点
　　co2激光器的变换功率的，这就是说，将有 60%以上的能量变换为气体的热能，使温度增加。而气体温度的增加，将致使激光上能级的消激起和激光下能级的热激起，这都会使粒子的反转数削减。并且，气体温度的增加，将使谱线展宽，致使增益系数降低。是，气体温度的增加，还将致使 co2 分子的分解，降低放电管内的 co2 分子浓度。这些要素都会使激光器的输出功率降低，乃至发生“温度猝灭” 。
　　以上内容就是小编今天带给大家的co2激光器原理、结构及优缺点，希望对您有用。一般而言，激光的工作物质是由氮气等所组成的混合物。氮气作为缓冲气体以及它的分子共鸣地传递。其输出功率和能量大，可达到15%~25%。它的商品器件连续输出功率可达万瓦量级，已广泛用来打孔、切割、焊接和热处理，在工业应用上是一种比较理想的激光器。
　　传统的固体激光器通常采用高功率气体放电灯泵浦，其泵浦效率约为3%到6%。泵浦灯发射出的大量能量转化为热能，需采用笨重的冷却系统，不可消除的热透镜效应使光束变差。加之泵浦灯的寿命约为400小时，操作人员需花很多时间频繁地换灯，中断系统工作，使自动化生产线的效率降低。与传统灯泵浦激光器比较，二极管泵浦固体激光器提高了转换效率、寿命和光束。yag激光器输出波长为1.06μm，较co2激光波长小1个数量级，因而更适合此类金属的激光熔覆。
　　资料来自于：钢铁裁缝之焊接、集贤网