大家都听说过激光，激光是指通过受激辐射而产生，放大的光，即受激辐射的光放大。特点是单色性极好，发散度极小，亮度（功率）可以达到很高。不同气体产生的激光作用各不一样。氦氖激光主要用于照射，有刺激、消炎、镇痛和扩张血管作用，氮氧激光主要用于工业切割，二氧化碳激光主要用于切割也可在医学上用于切除等等。激光的用途做种多样，但是影响激光的因素也很多。今天我们主要研究一下大气压横向放电二氧化碳雷射获得稳定的雷射输出及较高的效率。
二氧化碳激光是以CO2气体作为工作物质的气体激光器，激光介质主要有二氧化碳、氮及氦气体所组成。放电管通常是由玻璃或石英材料制成，里面充以CO2气体和其他辅助气体（主要是氦气和氮气，一般还有少量的氢或氙气）。经由实验,我们瞭解何种混合气最适合得到最高的雷射输出。我们发现只有某些混合气可以得到均匀放电。即使使用相同的主电极，不同的预电离及驱动电路所适用的混合气亦不同。我们期望二氧化碳的含量能增加,但其先决条件是氦气的含量要多到足够产生均匀放电。
经过反复测试我们发现：使用3个3.6nF的电容及二氧化碳比氮比氦等于1比1比3的混合气，在电压20kV的条件下,能得到功率为70kW及波形半高度宽为370ns的雷射。当电压在19kV到21kV之区间,电极间放电情形及雷射能量输出极为稳定。在整个实验过程中我们花了大部份的时间来求取放电区间的均匀放电。学者试验了多种混合气对放电情形的影响改变了多种预电离结构以求取最好的预电离；用了两种驱动电路以瞭解能量的供应情形。最后我们终于试得一种最简单但效率最高及稳定度最好的雷射。
二氧化碳激光具有输出光束的光学质量高，相干性好，线宽窄，工作稳定等优点。因此它在国民经济和国防上都有许多应用，如应用于加工（焊接、切割、打孔等），通讯、雷达、化学分析，激光诱发化学反。研究影响二氧化碳激光工作效率的因素有助于我们能够更高效的使用CO2激光！
文章来源：纽瑞德气体
