סיווג לייזר

ישנם שני סוגים עיקריים של לייזרים המשמשים לריתוך, כלומר לייזר CO2 ולייזר Nd:YAG. גם לייזר CO2 וגם לייזר Nd:YAG הם אור אינפרא אדום שאינו נראה לעין בלתי מזוינת. הקרן שנוצרת על ידי לייזר Nd:YAG היא בעיקר אור קרוב לאינפרא אדום עם אורך גל של 1.06 lm. מוליכים תרמיים בעלי קצב בליעה גבוה לאור באורך גל זה. עבור רוב המתכות, רפלקטיביות שלה היא 20% עד 30%. כל עוד נעשה שימוש במראה אופטית סטנדרטית, ניתן למקד את אלומת הפס הקרוב לאינפרא אדום לקוטר של 0.25 מ"מ. קרן הלייזר CO2 היא אור אינפרא אדום רחוק עם אורך גל של 10.6 lm. לרוב המתכות יש רפלקטיביות של 80% עד 90% לאור זה. נדרשות מראות אופטיות מיוחדות כדי למקד את האלומה לקוטר של 0.75-0.1 מ"מ. ההספק של Nd:YAG לייזר יכול בדרך כלל להגיע לכ-4,000 עד 6,000 W, וההספק המרבי הגיע כעת ל-10,000 W. עם זאת, ההספק של CO2 לייזר יכול להגיע בקלות ל-20,000 W או אפילו יותר.
לייזרים CO2 בעלי הספק גבוה פותרים את הבעיה של רפלקטיביות גבוהה באמצעות אפקט החורים. כאשר פני השטח של החומר המוקרן על ידי הכתם נמס, נוצר חריר. החור הקטן הזה המלא בקיטור הוא כמו גוף שחור, הסופג כמעט את כל האנרגיה של האור הנכנס. טמפרטורת שיווי המשקל בחלל מגיעה לכ-25,000 ה. בתוך כמה מיקרו-שניות, ההשתקפות יורדת במהירות. למרות שמוקד הפיתוח של לייזרים CO2 הוא עדיין בפיתוח ומחקר של ציוד, זה כבר לא בשיפור הספק המוצא המקסימלי, אלא באיך לשפר את איכות האלומה וביצועי המיקוד שלה. בנוסף, כאשר לייזרים CO2 מרותכים בהספק גבוה מעל 10 קילוואט, אם משתמשים בגז מגן ארגון, לעתים קרובות נגרמת פלזמה חזקה מאוד, מה שהופך את עומק ההיתוך לרדוד יותר. לכן, כאשר לייזרים CO2 מרותכים בהספק גבוה, הליום, שאינו מייצר פלזמה, משמש לעתים קרובות כגז מגן.
היישום של שילובי לייזר דיודות עבור גבישי Nd: YAG מרגשים בעוצמה גבוהה הוא נושא פיתוח חשוב, שישפר מאוד את איכות קרני הלייזר וייצור עיבוד לייזר יעיל יותר. הלייזר עם אורך גל פלט באזור הקרוב לאינפרא אדום נרגש על ידי מערך דיודות ישיר, וההספק הממוצע שלו הגיע ל-1 קילוואט, ויעילות ההמרה הפוטואלקטרית קרובה ל-50%. לדודה יש ​​גם חיי שירות ארוכים יותר (10,000 שעות), מה שתורם להפחתת עלות התחזוקה של ציוד לייזר. פיתוח ציוד לייזר מוצק (DPSSL) שאוב דיודה.