У промисловості маркування деревини, шкіри, паперу ми всі повинні розуміти машину для маркування СО2-лазером, але для лазерного маркування СО2 принцип роботи лазера може бути незрозумілим. Нижче ми будемо професійно аналізувати використання лазерів:
CO2-лазер є найбільш часто використовуваним молекулярним газовим лазером і найбільш широко використовуваним лазером в газовому лазері. CO2-лазер - це змішаний газ CO2, N2 і He. Лазерний перехід відбувається між двома вібраційно-обертальними рівнями електронного основного стану молекули СО2. Роль N2 полягає в підвищенні ефективності збудження енергетичного рівня на лазері, і він сприяє евакуації енергетичного рівня під лазером.
CO2-лазер випускає невидимі лазери з довжиною хвиль 10,6 мкм і 9,6 мкм. Лазер може працювати безперервно або імпульсно. Його вихідна потужність і енергія великі, а ефективність може досягати 15% ~ 25%. Її комерційні пристрої мають постійну вихідну потужність до 10000 Вт. Індустрія CO2-лазера широко використовується в промисловості для штампування, різання, пайки і термообробки, і є ідеальним лазером для промислового застосування.
Як і інші молекулярні лазери, принцип роботи CO2-лазерів, тобто процес стимульованого випромінювання, також є складним. Молекули мають три різних руху:
1. Рух електронів в молекулі, рух яких визначає електронний енергетичний стан молекули;
2. Принципова вібрація всередині молекули, тобто внутрішньомолекулярний атом безперервно виконує періодичну вібрацію навколо свого положення рівноваги - вона визначає енергію коливань енергії молекули;
3. Обертання молекули, тобто молекула безперервно обертається в просторі, а рух молекули визначає енергетичний стан обертання молекули; молекула СО2 є лінійною симетричною молекулою, і два атоми кисню є відповідно з обох сторін атома вуглецю. Атоми молекули завжди рухаються, і вони повинні постійно вібрувати в положенні рівноваги. Згідно з теорією молекулярної вібрації,
CO2 має три різних режими вібрації:
1. Два атоми кисню вібрують в протилежних напрямках молекулярної осі, тобто два атоми кисню одночасно досягають максимального значення і балансують значення вібрації в вібрації, а атоми вуглецю в цей час стаціонарні, тому вібрація називається симетричною вібрацією. ;
2. Два атоми кисню вібрують у напрямку, перпендикулярному осі молекули, а напрям вібрації однаковий, а атоми вуглецю вібрують у протилежному напрямку, перпендикулярному молекулярній осі. Оскільки вібрація трьох атомів синхронна, її ще називають деформаційною вібрацією;
Три вібрації вібрують уздовж осі симетрії. Напрямок вібрації атомів вуглецю є протилежним до двох атомів кисню, який також називають антисиметричною вібрацією. Серед трьох різних режимів вібрації визначаються енергетичні рівні різних груп.
