co2激光器的输出特性

二氧化碳激光器是目前连续输出功率较高的一种激光，它发展较早，商业产品较为成熟，被广泛应用到材料加工、医疗使用、军事武器、环境量测等各个领域。


普通CO2激光器在工作时，影响输出功率的主要因素是它的放电特性和温度效应。

(1)放电特性 相应于CO2激光器的输出功率，其放电电流有一个佳值。CO2激光器的佳放电电流与放电管的直径，管内总气压，以及气体混合比有关。实验指出，随着管径增加，佳放电电流也增加。例如，管径为(20~30)mm时，佳放电电流为(30~50)mA；管径为(50~90)mm时，佳放电电流为(120~150)mA。实验还表明，在维持正常放电的情况下，对于长度和气压固定的激光器，有一个佳管压降。例如，1m长的放电管，充气压为10乇时，佳放电管压降为(10~20)kV。

(2)温度效应 前面已经指出，CO2激光器的转换效率是很高的，但高也不会超过40％，这就是说，将有60％以上的能量转换为气体的热能，使温度升高。而气体温度的升高，将引起激光上能级的消激发和激光下能级的热激发，这都会使粒子的反转数减少。并且，气体温度的升高，将使谱线展宽，导致增益系数下降。特别是，气体温度的升高，还将引起CO2分子的分解，降低放电管内的CO2分子浓度。这些因素都会使激光器的输出下降，甚至产生“温度猝灭”。

因此，冷却问题是CO2激光器正常运转的重要技术问题。