CO2激光器未来的曙光是什么？

CO2 激光器由 C. Kumar N.Patel 于 1964 年在贝尔实验室发明，其在日新月异的光电行业中堪称一项古老的技术。尽管出现的时间较长，但是 CO2 激光技术凭借着其独特的波长、功率和光谱纯度，依然在市场上生存并继续繁荣。

因为很多天然材料和合成材料在9~12μm 具有很强的吸收峰，而这恰好是 CO2 激光器的输出波长所处的波段，这为 CO2 激光器在材料加工和光谱分析领域提供了大量机会。这个波段也包含在大气传输窗口内，因此也是很多传感和测距应用的理想选择（见下图）。

典型的 CO2 激光器由含有 CO2分子的混合气体产生气体放电而形成。因为分子振动和转动的能级非常接近，CO2 分子在这些能级之间跃迁产生的光子与可见光和近红外光相比，能量更低，波长更长。

CO2 激光器可以提供从毫瓦到上万瓦的功率范围，可用于制造仪器设备，也可以用于强力切割。因为 CO2激光器有很高光谱纯度，线宽可达1kHz 以下而不必牺牲功率，转换效率可达 10%。这些特点使得 CO2 激光器能够胜任材料加工领域的新应用、激光测距和雷达、热像视觉辅助及靶向医疗等应用。

自被发明几十年来，已经有无数CO2 激光器应用到医疗、制造及科研领域，从中国高速矿泉水瓶生产线上的 4 位数字码打印，到德国的奔驰汽车零件焊接。即使在今天光纤激光器正在侵蚀着 CO2 激光器的大量市场、以及量子级联激光器不断开创新领域的情况下，如果 CO2 激光器向着专用领域发展，其仍然会在市场上赢得广泛应用。