Laser CO2
Laser CO2 truyền dòng điện qua một ống chứa đầy hỗn hợp khí, tạo ra chùm ánh sáng. Có một tấm gương ở mỗi đầu của ống. Một tấm gương phản chiếu hoàn toàn, trong khi tấm kia phản chiếu một phần, cho một phần ánh sáng xuyên qua. Hỗn hợp khí thường là carbon dioxide, nitơ, hydro và heli. Laser CO2 tạo ra ánh sáng vô hình, trong phạm vi quang phổ hồng ngoại xa.
Laser CO2 công suất cao nhất dành cho máy công nghiệp có thể đạt tới vài kilowatt, nhưng những laser này chắc chắn là ngoại lệ. Laser CO2 xử lý thông thường có công suất từ 25 đến 100 watt và bước sóng 10,6 micron.
Loại laser này được sử dụng phổ biến nhất để xử lý gỗ hoặc giấy (và các dẫn xuất của nó), polymethyl methacrylate và các loại nhựa acrylic khác. Nó cũng thích hợp để xử lý da, vải, giấy dán tường và các sản phẩm tương tự. Nó cũng đã được áp dụng để chế biến các loại thực phẩm như phô mai, hạt dẻ và các loại thực vật khác nhau.
Laser CO2 thường phù hợp nhất với vật liệu phi kim loại, mặc dù chúng có thể xử lý một số kim loại. Nó thường có thể cắt nhôm mỏng và các kim loại màu khác. Người ta có thể tăng cường sức mạnh của chùm tia CO2 bằng cách tăng hàm lượng oxy, nhưng điều này có thể gây nguy hiểm cho người thiếu kinh nghiệm hoặc máy móc không phù hợp với những cải tiến như vậy.
Laser sợi quang
Loại máy này thuộc nhóm laser trạng thái rắn và sử dụng laser hạt giống. Họ khuếch đại chùm tia bằng cách sử dụng các sợi quang thủy tinh được thiết kế đặc biệt để lấy năng lượng từ một diode bơm. Bước sóng chung của chúng là 1,064 micron, tạo ra đường kính tiêu cự cực nhỏ. Nhìn chung, chúng cũng đắt nhất trong số các thiết bị cắt laser khác nhau.
Laser sợi quang thường không cần bảo trì và có tuổi thọ ít nhất 25,{2}} giờ laser. Do đó, laser sợi quang có tuổi thọ cao hơn nhiều so với hai loại laser còn lại và có thể tạo ra chùm tia mạnh và ổn định. Chúng có thể đạt cường độ cao hơn 100 lần so với laser CO2 ở cùng công suất trung bình. Laser sợi quang có thể là chùm tia liên tục, chùm tia gần như liên tục hoặc cung cấp các cài đặt xung, cung cấp các khả năng khác nhau. Một loại phụ của hệ thống laser sợi quang là MOPA, trong đó thời lượng xung có thể điều chỉnh được. Điều này làm cho laser MOPA trở thành một trong những loại laser linh hoạt nhất và có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng.
Laser sợi quang phù hợp nhất để đánh dấu kim loại thông qua ủ, khắc kim loại và đánh dấu nhựa nhiệt dẻo. Chúng hoạt động tốt với kim loại, hợp kim và phi kim loại, thậm chí cả thủy tinh, gỗ và nhựa. Máy cắt laser sợi cực kỳ linh hoạt và có thể xử lý một số lượng lớn các vật liệu khác nhau, tùy thuộc vào công suất. Khi xử lý vật liệu mỏng, laser sợi quang là giải pháp lý tưởng. Tuy nhiên, đối với các vật liệu trên 20 mm, tình huống này ít lý tưởng hơn, nhưng một máy laser sợi quang đắt tiền hơn có công suất trên 6 kW cũng sẽ đủ.
Laser Nd:YAG/Nd:YVO
Các quy trình cắt laser tinh thể có thể sử dụng tinh thể nd:YAG (garnet nhôm yttri pha tạp neodymium), nhưng phổ biến hơn là sử dụng tinh thể nd:YVO (yttrium vanadate pha tạp neodymium, YVO4). Những thiết bị này có khả năng cắt cực cao. Nhược điểm của những máy này là chúng có thể đắt tiền, không chỉ vì giá ban đầu mà còn vì tuổi thọ của chúng là 8,000 đến 15,000 giờ (Nd:YVO4 thường thấp hơn ) và điốt bơm có thể rất đắt tiền.
Những tia laser này có bước sóng 1,064 micron và được sử dụng trong nhiều ứng dụng từ y tế, nha khoa đến quân sự và sản xuất. So sánh hai loại laser, Nd:YVO có độ hấp thụ và độ lợi bơm cao hơn, băng thông rộng hơn, dải bước sóng bơm rộng hơn, tuổi thọ ở mức cao ngắn hơn, chỉ số khúc xạ cao hơn và độ dẫn nhiệt thấp hơn. Khi hoạt động liên tục, Nd:YVO có mức hiệu suất tổng thể tương tự như Nd:YAG ở công suất trung bình đến cao. Tuy nhiên, Nd:YVO không cho phép năng lượng xung cao bằng Nd:YAG và tia laser có tuổi thọ ngắn hơn.
Chúng có thể được sử dụng trên cả kim loại (có phủ và không tráng) và phi kim loại, kể cả nhựa. Trong một số trường hợp, nó thậm chí có thể xử lý một số đồ gốm. Tinh thể Nd:YVO4 đã được sử dụng kết hợp với tinh thể có hệ số NLO cao (LBO, BBO hoặc KTP) để chuyển đầu ra từ vùng hồng ngoại gần sang màu lục, lam và thậm chí cả tia cực tím, mang lại cho nó nhiều chức năng khác nhau.
Do kích thước tương tự nhau, các ion yttrium, gadolinium hoặc lutetium có thể được thay thế bằng các ion đất hiếm hoạt động bằng laser mà không ảnh hưởng lớn đến cấu trúc mạng cần thiết để tạo ra chùm tia. Điều này cho phép duy trì độ dẫn nhiệt cao của vật liệu pha tạp.