some of the characteristics of laser and laser to highlight the
CO2 gas laser in laser-related applications, the current CO2 laser was one of the most extensive laser, it had some very prominent
2
光扩大"。激光的英文全名已经完全表达了制造激光的主要过程。1964 年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射”改称“激光[) 有提供放大作用的增益介质作为激光工作物质，其激活粒子（原 子、分子或离子）有适合于产生受激辐射的能级结构； (2) 有外界激励源，将下能级的粒子抽运到上能级，使激光上下能 级之间产生粒子数反转； (3) 有光学谐振腔，增长激活介质的工作长度，控制光束的传播方 向，选择被放大的受激辐射光频率以提高单色性[2]。
关键词: CO2 激光器； 基本原理； 基本结构； 应用； Abstract: This departure from the introduction of CO2 laser technology, introduced the basic situation, briefly introduced
本文主要介绍的 CO2 激光器的基本原理和基本结构，并着重从三个 方面介绍了 CO2 激光器的应用，最后介绍了 CO2 激光器的研究现状和发 展前景。
2 激光
激光的最初的中文名叫做“镭射”或“莱塞”，是它的英文名称 LASER 的音译，是取自英文 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 的各单词头一个字母组成的缩写词。意思是"通过受激发射
2.2 激光的特点
激光与普通意义上的光源相比较激光主要有四个特点：方向性好、 亮度极高、单色性好、相干性好[3]。
2.3 激光器
激光器是一种能发射激光的装置。1954 年制成了第一台微波量子 放大器，获得了高度相干的微波束。1958 年 A.L.肖洛和 C.H.汤斯把微 波量子放大器原理推广应用到光频范围，并指出了产生激光的方法。 1960 年 T.H.梅曼等人制成了第一台红宝石激光器。1961 年 A.贾文等人 制成了氦氖激光器。1962 年 R.N.霍耳等人创制了砷化镓半导体激光器。
3
以后，激光器的种类就越来越多。 除自由电子激光器外，各种激光器的基本工作原理均相同，产生激
光的必不可少的条件是粒子数反转和增益大过损耗，所以装置中必不 可少的组成部分有激励（或抽运）源、具有亚稳态能级的工作介质两 个部分。激励是工作介质吸收外来能量后激发到激发态，为实现并维 持粒子数反转创造条件。激励方式有光学激励、电激励、化学激励和 核能激励等。工作介质具有亚稳能级是使受激辐射占主导地位，从而 实现光放大。激光器中常见的组成部分还有谐振腔，但谐振腔（见光 学谐振腔）并非必不可少的组成部分，谐振腔可使腔内的光子有一致 的频率、相位和运行方向，从而使激光具有良好的方向性和相干性。 而且，它可以很好地缩短工作物质的长度，还能通过改变谐振腔长度 来调节所产生激光的模式（即选模），所以一般激光器都具有谐振腔[4]。
1966 年气动 CO2 激光器诞生了，从此 CO2 激光器受到了极大的关注。 由于激光技术中气动技术的引进，CO2 激光器开辟了广阔的运用前景。 伴随着科学技术的进步，世界各国的激光技术也得到了相应的发展， 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。在激光的发展和应用方面，CO2 激光器的制作和 应用较早也较多，早在 1970 年代末期，就有从国外直接进口 CO2 激光 器，从事工业加工和医疗等应用。从 80 年代末期开始，CO2 激光器被广 泛引进并应用在在材料加工领域。
激光器的种类是很多的。下面，将分别从激光工作物质、激励方式、 运转方式等几个方面进行分类介绍[5]。
(1)按工作物质分类 根据工作物质物态的不同可把所有的激光器分为以下几大类：①固 体（晶体和玻璃）激光器；②气体激光器，而进一步区分为原子气体 激光器、离子气体激光器、分子气体激光器、准分子气体激光器等； ③液体激光器，这类激光器所采用的工作物质主要包括两类，一类是 有机荧光染料溶液，另一类是含有稀土金属离子的无机化合物溶液； ④半导体激光器；⑤自由电子激光器。 (2)按激励方式分类 ①光泵式激光器；②电激励式激光器；③化学激光器；④核泵浦激 光器。 (3)按运转方式分类
摘要：本文从引言出发介绍了 CO2 激光技术的基本情况，简单介绍 了激光和激光器的一些特点，重点介绍了气体激光器中的 CO2 激光器 的相关应用，目前 CO2 激光器是用最广泛的激光器之一，它有着一些 非常突出的高功率、高质量等优点。论文首先介绍了应用型 CO2 激光 器的基本结构和工作原理，着重介绍了应用型 CO2 激光器在军事、医 疗和工业三个主要领域的应用，最后介绍应用型 CO2 激光器的研究前 景和现状。通过这些介绍使得人们能够加深对 CO2 激光器的了解和认 识。
Keywords: CO2 Laser Application
Basic Principle
Basic Structure
1
1 引言
1964 年由 Patel 在 CO2 气体放电中，获得了波长在 10.4 微米和 9.4 微米附近的连续激光输出，世界上第一台 CO2 分子的激光器诞生了。它 有比较大的功率和比较高的能量转换效率。它是利用 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。其在工业、军事、医疗、科研等方面得到了广 泛的应用，给我们的实现生活带了许多便利。
目录
摘要 ...............................................................................................................1 关键词 ...........................................................................................................1 Abstract.……………………………………………………...……………..1 Keywords .....................................................................................................1 1 引言 ............................................................................................................2 2 激光 ............................................................................................................2 2.1 激光产生的三个条件 .............................................................................3 2.2 激光的特点 .............................................................................................3 2.3 激光器 .....................................................................................................3 3 CO2 激光器的原理.....................................................................................5 3.1 CO2 激光器的基本结构..........................................................................5 3.2 CO2 激光器基本工作原理 ....................................................................7 3.3 CO2 激光器的优缺点..............................................................................8 4 CO2 激光器的应用.....................................................................................9 4.1 军事上的应用 .........................................................................................9 4.2 医疗上的应用 .......................................................................................10 4.3 工业上的应用 .......................................................................................12 5 CO2 激光器的研究现状与发展前景.......................................................14 5.1 CO2 激光器的研究现状........................................................................14 5.2 CO2 激光器的发展前景........................................................................15 6 结束语 .....................................................................................................17 参考文献 .....................................................................................................19 致 谢 .........................................................................................................20